历年Ti2C MXene制备方法和应用总结

历年Ti2C MXene制备方法和应用总结

Ti2C MXene是一种具有优异性能的二维材料，近年来在能源存储、电磁屏蔽等领域展现出巨大的应用潜力。本文总结了近年来关于Ti2C MXene制备方法和应用的10篇代表性研究论文，从制备方法和应用领域两个维度进行了概括，为相关领域的研究人员提供了有价值的参考。

第一篇

• 制备方法：采用HF制备。将10%HF在室温下处理Ti2AlC 10h，并利用不同气氛处理（纯样品、空气、Ar、N2、N2/H2）Ti2C MXene。

• 研究领域：超级电容器。通过对电极进行研究，得到以下电容结果：在5mV/s的相同扫描速率下，不同气氛处理的电容分别为：HF（5.3F/g）、Ar（35F/g）、N2（45F/g）、Air（4.9F/g）、N2/H2（51F/g）。

第二篇

• 制备方法：采用电化学刻蚀制备。将Ti2AlC块体样品切割成小块（0.7×3×0.1 cm³），使用铜线连接并涂覆银漆，以Ti2AlC为工作电极，在三电极电池中记录循环伏安曲线。在HCl水溶液中进行电化学蚀刻，蚀刻后用去离子水清洗。

第三篇

• 制备方法：采用不同氟盐（LiF、NaF、KF、NH4F）在不同温度和刻蚀时间下制备。结果显示，采用不同氟盐均能获得Ti2C MXene。

第四篇

• 制备方法：采用LiF/HCl制备。将0.5 g Ti2AlC粉末在含有0.9 M LiF的6 M HCl水溶液中搅拌15 h，反应溶液经过过滤、洗涤，在200℃真空下干燥12 h。

• 研究领域：锂离子电池。Ti2CTx (LiF/HCl)电极提供大的质量和体积电容（300 F g⁻¹和130 F cm⁻³），用于锂离子混合电容器，能量密度为160 W h kg⁻¹，在正负活性材料总重量下可达220 W kg⁻¹。

第五篇

• 制备方法：采用HF刻蚀制备。将Ti2AlC粉末在不同Ti2AlC:HF质量比（1:1、1:1.5、1:2和1:2.5）的10 wt% HF水溶液中室温浸泡10 h，搅拌后用去离子水冲洗、过滤，在60°C真空下干燥。

• 研究领域：超级电容器。在KOH电解质的三电极电容中，1：2的质量比在0.01mV/s时体积电容最大，达505F/cm⁻³。

第六篇

• 制备方案：采用HF刻蚀。10%质量分数HF，在室温下搅拌10h。

• 研究领域：锂离子电池。在C/25速率下，Ti2C材料表现出稳定的容量为225 mAh g⁻¹。以3C速率进行120次循环后，其稳定的循环容量为80 mAh g⁻¹，以10C速率进行200次循环后，其稳定的循环容量为70 mAh g⁻¹。

第七篇

• 制备方案：采用HF刻蚀。将1 g Ti2AlC粉末在10% HF水溶液中室温处理12 h，合成Ti2CTx。经过HF处理的粉末在60℃的真空中干燥24小时。

• 研究领域：钠离子电池。Ti2CTx作为一种赝电容器电极材料，平均电压为1.3 V，而Na/Na+的可逆容量为175 mAh/g。在1A/g和5A/g分别对应的容量是40mAh/g和90mAh/g。

第八篇

• 制备方案：采用LiF/HCl方法。1g LiF和6M 20mL HCl混合后加入1g Ti2AlC在40℃下搅拌48h。

• 研究领域：电磁屏蔽。在仅0.8 mm厚度下，Ti2CTX MXene在整个x波段（8.2~12.4GHz）的平均电磁干扰SE可达61.1 dB，最大可达70 dB，可屏蔽99.99999%以上的电磁能量，超过目前报道的大多数碳基和金属基材料。

第九篇

• 制备方案：采用HF制备。1g Ti2AlC 在40%HF下室温搅拌2.5h。

• 研究领域：脱氢催化。与纯MgH2相比，MgH2-Ti2C 5wt%的起始解吸温度、表观活化能(Ea)和总焓变(△H)分别降低了37℃、36.5%、11%。表面具有多价态的Ti原子作为电子在H-和Mg2+之间移动的中间体，这使得脱氢更容易。此外，Ti2C MXene良好的氢吸附能力和热导率也有助于改善MgH2的脱氢热动力学。

第十篇

• 制备方案：采用熔融盐法制备。Ti2AlCMAX相均可以通过合适的氯化物熔融盐（CuCl2、CdCl2），剥离得到相应的MXene。Ti2AlC分别在CdCl2和CuCl2 650℃处理制备Ti2C MXene。