白鹤滩-江苏特高压直流工程渝西段铁塔组立完成

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MXenes是一类具有金属导电内核和类过渡金属氧化物表面的二维层状碳化物或者氮化物，滩江塔组这种特殊的结构赋予其超高的电化学性能，滩江塔组比如Ti3C2Tx MXene水凝胶体积比容量可高达1500Fcm-3。电化学测试发现，苏特当Ti3C2Tx MXene与PANI或者PEDOT:PSS复合后，苏特复合薄膜的耐电化学氧化能力显著增强，这主要是由于复合材料更高的功函数引起的稳定性的增加。

高压工程本文由YuryGogotsi团队供稿。基于纯 Ti3C2Tx负极和PANI@M-Ti3C2Tx复合正极的非对称赝电容器最高体积能量密度高达50.6WhL-1，直流即使在超高的功率密度127 kWL-1下，直流体积能量密度依旧有24.4WhL-1。引言赝电容电容器是一种介于电池和双电层电容器之间的储能设备，渝西其通过表面氧化还原反应或者离子插层来实现电化学能源的存储，渝西不受扩散控制的制约，因而具有更高的功率密度和循环稳定性，近些年来受到越来越多的关注。

团队研究人员首先以PS球为模板制备了3DTi3C2Tx薄膜，段铁通过浇筑聚苯胺 (PANI) 并机械压缩后，得到自支撑PANI@M-Ti3C2Tx复合薄膜。此外，立完由于PANI的高比容量和Ti3C2Tx的高电导性，立完PANI@M-Ti3C2Tx复合正极在3MH2SO4电解液中表现出创纪录的体积比容量 (10mVs-1下1632Fcm-3) 和倍率性能 (5000mVs-1下827Fcm-3)。

最后，白鹤研究人员以机械压缩后的Ti3C2Tx (M-Ti3C2Tx)为负极，以PANI@M-Ti3C2Tx为正极，构建了一个超高性能的非对称赝电容器。

该研究表明，滩江塔组通过将MXene与具有氧化还原活性且功函数更高的材料复合，可使MXene在正向电压下稳定工作。苏特下面就来看看作者是如何像组装乐高积木一样一步步将概念设计实现的。

作者将装置的高能量密度和优良的倍率性能，高压工程主要归功于装置Mg离子体系中拓展的电压范围和VN负极上良好Mg离子电荷的赝电容存储行为。VN中V3+和V2+分别对应着稳定的氧化价态和相对稳定的还原价态，直流当Mg2+离子插入VN晶格时，活性材料中正电荷的增加就会发生电荷补偿。

而且，渝西经过多次的蹂躏之后，太阳能柔性集成单元还是可以保有85%以上的电容保持率，说明这个柔性集成单元在实际应用中具有良好的灵活性。这就可以进一步证实优秀的太阳能充电系统是由于GaAs太阳能电池的高转换效率(25.88%)和ASC的高能量转换效率(67.90%)，段铁对比其他的集成系统的效率可以更加显著的得出结论。