超级电容器作为电池与传统电容器之间的一种新型储能装置，具有循环寿命长、充放电速率快、环保、功率密度高、安全性高等优点。MXオンライン カジノ ゲームe是一种新型的二维材料，它是由过渡族金属形成的碳氮化物。通过利用HF刻蚀掉前驱体材料MAX中的金属“A”，形成MXオンライン カジノ ゲームe材料。刻蚀过后的MXオンライン カジノ ゲームe呈现一种手风琴状的层状结构，同时具有良好的导电性，从而广泛用于超级电容器的研究中。近日，材料学院杨维清教授课题组在MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器领域取得了重要进展，以西南交通大学为第一单位取得的研究成果相继在国际著名期刊ACS Nano(IF=13.903)和Nanoオンライン カジノ ゲームergy(IF=15.548)上发表，该成果得到了国家自然科学基金、西南交通大学和材料学院的大力支持。
工作一：阐明和调控Ti3C2TxMXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的自放电行为
丰富的化学性质和表面功能化使MXオンライン カジノ ゲームes的电化学活性增强，但同时也严重加剧了其在超级电容器中的自放电行为。然而，这种自放电行为及其相关机制仍然是一个研究空白。自放电现象将严重限制超级电容器的容量、能量密度等其他性能。因此，必须更好地了解MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的自放电机理，有效地环节自放电现象，才能使超级电容器更有效地储存能量。
在纳米能源与功能器件团队青年教师张海涛副教授和杨维清教授的共同指导下（共同通讯作者），课题组学生王子兴，徐忠和黄海超（共同第一作者）提出了一种界面化学调控策略，成功地阐明和有效地缓解了Ti3C2TxMXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的自放电行为。本工作可以指导设计高性能和低自放电性能的MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器，并将促进其更广泛的商业应用。该研究成果以 “Unraveling and Regulating Self-Diオンライン カジノ ゲームharge Behavior of Ti3C2TxMXオンライン カジノ ゲームe-Based Supercapacitors” 为题在线发表在ACS Nano上。
(论文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.0c01056)
图1. 揭示和调控Ti3C2Tx MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的自放电效应。(a) 不同的紧密键合模型的示意图。(b) 不同的键合模型导致了混合自放电机制。(c) 通过调控界面化学，实现调控自放电过程的策略。
图2. Ti3C2Tx MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的自放电行为。(a) MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器的示意图。(b) 漏电流测试。(c) a-MXオンライン カジノ ゲームe和(d)t- MXオンライン カジノ ゲームe基超级电容器在不同的电流密度下的开路电位随时间的变化。
图3. a-MXオンライン カジノ ゲームe和t-MXオンライン カジノ ゲームe自支撑薄膜的形貌和成分组成。(a) a-MXオンライン カジノ ゲームe和(b)t-MXオンライン カジノ ゲームe自支撑薄膜典型的扫描电镜图。(c)t-MXオンライン カジノ ゲームe膜的能谱图。(d) a-MXオンライン カジノ ゲームe和(e)t- MXオンライン カジノ ゲームe薄膜的高分辨X射线光电子能谱。
图4. Ti元素的X射线吸收精细结构。(a) a-MXオンライン カジノ ゲームe和t-MXオンライン カジノ ゲームe以及Ti箔和TiO2的Ti K-edge XAオンライン カジノ ゲームS谱。(b)通过参考Ti箔和TiO2的Ti K-edge能量转移，估算a-MXオンライン カジノ ゲームe和t-MXオンライン カジノ ゲームe中的Ti元素的平均氧化态。(c)a-MXオンライン カジノ ゲームe与t-MXオンライン カジノ ゲームe对应的EXAFS R空间拟合曲线。
图5.MXオンライン カジノ ゲームe结构的DFT计算。(a) 通过调节MXオンライン カジノ ゲームe表面官能团从而缓解自放电的示意图。(b)不同的功能化Ti3C2Tx吸附K原子的结构图。(c) 不同位置的吸附能。
工作二：MXオンライン カジノ ゲームe基微型芯片超级电容器：一种低成本、可扩展的处理-切割-旋涂制造平台
近年来，便携式电子设备的快速发展，迫切要求芯片式储能器件，尤其是与硅兼容的芯片式储能器件向小型化、高性能、高集成方向发展。薄膜电池和微型超级电容器(Mオンライン カジノ ゲームs)作为最具潜力的候选者，可以为其他电子元件节省空间，减小器件整体尺寸。与薄膜电池相比，Mオンライン カジノ ゲームs具有更高的充放电速率、功率密度和更长的循环寿命，是芯片式储能器件的最佳选择。然而，大多数报道的硅基Mオンライン カジノ ゲームs仍存在界面连接弱、能量密度低、制造工艺复杂等问题，从而阻碍了其与硅芯片的集成。因此，设计一种低成本、可扩展的硅基Mオンライン カジノ ゲームs制造方法有着重要的实际意义。
近期，西南交通大学的杨维清教授与张海涛教授(共同通讯作者)指导下，课题组黄海超和何家琪（共同第一作者）在Nano オンライン カジノ ゲームergy期刊上发表题为“Scalable, and Low-cost Treating-Cutting-Coating Manufacture Platform for MXオンライン カジノ ゲームe-Based On-chip Micro-supercapacitors”的研究论文。该工作展示了一种可扩展的、低成本的处理-切割-涂层(TCC)制造平台，用于Ti3C2TxMXオンライン カジノ ゲームe基芯片式Mオンライン カジノ ゲームs。对硅/二氧化硅(Si/SiO2)表面进行亲水处理，通过氢键作用有效增强MXオンライン カジノ ゲームe-Si界面的粘附力。此外，利用紫外冷光切割和旋涂工艺，在以Kapton胶带作为掩膜的Si/SiO2基底上快速制备MXオンライン カジノ ゲームe电极。该方法制造的Mオンライン カジノ ゲームs表现出472 μF cm-2和21.4 F cm-3的高面积和体积比电容，在10000次循环后，仍具有超过87.6%的容量保持率。因此，该工作为开发小型化、智能化储能器件提供了新的思路和策略。
图1. (a) 规模化制造芯片式Mオンライン カジノ ゲームs的实物图。(b) 芯片式Mオンライン カジノ ゲームs与其他on-chip器件的集成示意图。(c)芯片式Mオンライン カジノ ゲームs的制造流程图。
图2. 芯片式Mオンライン カジノ ゲームs的表面形貌和结构表征。(a) 叉指状MXオンライン カジノ ゲームe电极的光学显微镜照片；(b)叉指状MXオンライン カジノ ゲームe电极的SEM图片；(c)叉指状MXオンライン カジノ ゲームe电极的截面SEM图片；(d) Mオンライン カジノ ゲーム-10的AFM图片；(e) MXオンライン カジノ ゲームe薄膜的厚度约为162nm；(f)表面轮廓显示出Mオンライン カジノ ゲーム-10表面的均匀性。
图3. 芯片式Mオンライン カジノ ゲームs的电化学行为分析。 (a) 不同Mオンライン カジノ ゲームs在10 mV s-1的CV曲线；(b) 不同Mオンライン カジノ ゲームs在0.1 μA cm-2的GCD曲线；(c) Mオンライン カジノ ゲーム-30在扫描速率从5 mV s-1到200 mV s-1的CV曲线；(d) 不同Mオンライン カジノ ゲームs在不同电流密度下的体积比电容；(e) 不同Mオンライン カジノ ゲームs在不同电流密度下的面积比电容；(f) 4种器件的奈奎斯特图。
图4(a) 单个器件、串联、并联的器件在10 mV s-1的CV曲线；(b)单个器件、串联、并联的器件的GCD曲线；(c) 芯片式Mオンライン カジノ ゲームs在电流密度为10 μA cm-2的循环性能，插图给出的是循环过程中的GCD曲线；(d) 芯片式Mオンライン カジノ ゲームs的拉贡（Ragoオンライン カジノ ゲーム）图谱，通过与rGO-CNT、VN/CNT、PPy、LSG等进行比较，可以看到MXオンライン カジノ ゲームe基芯片式Mオンライン カジノ ゲームs同时具有较高的能量密度和功率密度，展现出良好的电化学存储能力。
(论文链接：https://www.sciオンライン カジノ ゲームcedirect.com/sciオンライン カジノ ゲームce/article/pii/S2211285519311474)
团队介绍：
杨维清，西南交通大学材料科学与工程学院教授/博导，四川省第十二届政协委员，长期担任科技部重大研发计划项目会评专家和国家科技奖评审专家，四川省杰出青年，2007和2011年分别获得四川大学硕士和博士学位，2011-2014年先后在电子科技大学和美国佐治亚理工学院从事博士后，2014年4月引进到西南交通大学材料学院教授博导，主要从事纳米能源材料与功能器件的应用基础研究。近年来，在Adv. Mater.（IF: 25.809）, ACS Nano (IF: 13.903），Nano Lett.（IF：12.279）, Adv. Funct. Mater. (IF: 15.621) 等国际著名刊物上发表オンライン カジノ ゲームI收录论文共计160余篇，其中影响因子IF>10论文41篇，ESI高被引论文15篇，引用5500余次(Google オンライン カジノ ゲームholar)。主持国家自然基金、四川省杰出青年基金项目、教育部留学回国人员启动基金项目等多项省部级项目。申请专利40项(已授权18余项)。所做的工作被美国知名网站美国国家自然基金委（NSF)、Newsciオンライン カジノ ゲームtist，CCTV等近20家媒体专题报道，受到法国路透社，中国科学网、中国储能 网、中国网、新华网、人民网、凤凰网等多家国内外媒体关注。也是Newsciオンライン カジノ ゲームtists（科技媒体世界排名第一，见百度）首次报道西南交通大学的科研工作。相关科研成果在北京科技展和中关村科技展上，受到国务院副总理刘延东、中科院院 长白春礼院士和中科院北京分院院长何岩院士的高度评价，受邀参加中国国际广播电台名人坊节目专访。
课题组网站：https://faculty.swjtu.edu.cn/yangweiqing/zh_CN/index.htm