近日，9001cc金沙以诚为本张娇霞、王小京两位老师联合西安电子科技大学李沛沛老师，以江苏科技大学为第一署名单位，我校2024届研究生余江益为第一作者，在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（1区top期刊，影响因子18.2）发表高水平研究论文《A Supercapacitor Driven by MXene Nanofluid Gel Electrolyte Induced the Synergistic High Ionic Migration Rate and Excellent Mechanical Properties》（ https://doi.org/10.1002/adfm.202414934）。
该工作首次将Ti3C2Tx MXene纳米流体引入凝胶电解质体系，研究其力学性能和电化学性能。首先，由于接枝聚合物长链的屏障作用，MXene纳米颗粒难以相互靠近，从而阻止了MXene层的团聚和氧化。其次，通过共价交联和氢键交联制备了共杂化MXene纳米流体基丙烯酰胺凝胶电解质，有效提高了MXen凝胶电解质的力学性能和保水能力。最后，冠层提供了有效的离子传输路径。聚醚胺的醚键容易与阳离子的配位结合，阳离子在聚合物链段上不断络合解离，实现离子的快速转移。共杂化凝胶电解质的力学性能显著提高(抗拉强度为2.34 MPa，拉伸应变为1209%)，离子迁移速度加快。分子动力学模拟表明，MXene上丰富的氧原子和接枝的聚醚胺参与了Na+的溶剂化结构，有利于电解质离子的解离，同时分子动力学模拟计算发现电解质离子的迁移能力增强。
课题组通过该工作的顺利实施，为制备高性能超级电容器提供了新的见解。
撰稿人：余江益；审核人：晏超、刘彬