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      具有獨特的三維（3D）宏觀多孔結構的水凝膠是超級電容器中誘人的電極材料，因為它們具有優異的電解質滲透性和快速的電子/離子傳輸能力。在本文中，在氨水和水合肼存在的情況下，通過一種簡便的一步水熱方法，通過層狀結構的氧化石墨烯（GO）和MXene（Ti₃C₂）納米片的自組裝，制備了圓柱型3D宏觀石墨烯/MXene基水凝膠（GMH）。發現GO在水熱過程中會自動收斂到3D宏觀多孔石墨烯骨架中，而Ti₃C₂納米片能夠阻止石墨烯納米片堆積。與純石墨烯水凝膠相比，所制備的GMH表現出更大的比表面積161.1 m² g^-1和更高的孔體積0.5 cm³ g^-1。使用GMH作為電極的對稱超級電容器，在500 W kg^-1和5000 W kg^-1的不同功率密度下分別表現出9.3 Wh kg^-1和5.7 Wh kg^-1的高能量密度，以及出色的長期循環穩定性，在超過10,000個連續充放電循環的過程中，沒有電容損失。制備的3D宏觀GMH的策略有望實現基于石墨烯和MXene的高性能水凝膠電極，用于電化學儲能。
 
Figure 1. （a）GMH的合成示意圖。（b）GMH和GH的數碼照片。
 

Figure 2. GMH的（a,b）SEM圖像和（c）TEM圖像（插圖：GMH的HRTEM）。（d）GMH和GH的N₂吸附-解吸等溫線。
 
 
Figure 3. （a）GMH基SC在不同掃描速率下的CV曲線；（b）GMH基SC在各種電流密度下的GCD曲線；（c）GMH基SC的Ragone圖；（d）GMH基SC在4 A g^-1下的循環穩定性。
 
       相關研究成果于2020年由香港理工大學Siu Wing Or課題組，發表在APL Mater.（doi.org/10.1063/5.0015426）上。原文：Self-assembled three-dimensional macroscopic graphene/MXene-based hydrogel as electrode for supercapacitor。

轉自《石墨烯雜志》公眾號：