第1章 绪论 1
1.1引言 1
1.2二维MXenes纳米材料 3
1.2.1二维MXenes纳米材料简介 3
1.2.2二维MXenes纳米材料合成 4
1.3二维层状材料的改性方法 7
1.3.1液相剥离法 7
1.3.2金属氧化物负载法 8
1.3.3导电聚合物负载法 10
1.3.4杂原子掺杂法 11
1.4二维MXenes纳米材料的应用 12
1.4.1二维MXenes纳米材料的储能应用 12
1.4.2二维MXenes纳米材料的其他应用 14
1.5电极材料的电化学表征和测试体系 15
1.5.1电化学表征 15
1.5.2电化学测试体系 17
1.6电极材料的储能机理 19
第2章 不同形貌 Ti3 C2的制备及其电化学性能研究 21
2.1引言 21
2.2实验方案 22
2.2.1实验原料与仪器 22
2.2.2 Ti3 C2电极材料的合成 23
2.2.3 Ti3 C2电极的制备及电化学测试 24
2.2.4测试与表征 24
2.3结果与讨论 25
2.3.1形貌分析 25
2.3.2物相分析 26
2.3.3比表面积及孔径分布分析 28
2.3.4表面结构及元素分析 29
2.3.5电化学性能分析 31
2.4小结 34
第3章TiO2负载Ti3 C2纳米复合材料的制备及其电化学性能研究 36
3.1引言 36
3.2实验方案 37
3.2.1实验原料与仪器 37
3.2.2 TiO2-Ti3C2纳米复合材料的合成 38
3.2.3 TiO2-Ti3C2电极的制备及电化学测试 38
3.2.4测试与表征 39
3.3结果与讨论 40
3.3.1形貌分析 40
3.3.2物相及结构分析 41
3.3.3比表面积及孔径分布分析 42
3.3.4表面结构及元素分析 43
3.3.5电化学性能分析 45
3.4小结 48
第4章MnO2负载Ti3 C2纳米复合材料的制备及其电化学性能研究 49
4.1引言 49
4.2实验方案 50
4.2.1实验原料与仪器 50
4.2.2 MnO2-Ti3C2纳米粉体的合成 50
4.2.3 MnO2-Ti3C2电极的制备及电化学测试 51
4.2.4测试与表征 52
4.3结果与讨论 52
4.3.1形貌分析 52
4.3.2物相分析 53
4.3.3表面结构分析 54
4.3.4电化学性能分析 54
4.4小结 60
第5章MoO3负载Ti3 C2 Tx纳米复合材料的制备及其电化学性能研究 61
5.1引言 61
5.2实验方案 61
5.2.1实验原料与仪器 61
5.2.2 MoO3-Ti3 C2 Tx纳米复合材料的合成 62
5.3 MoO3-Ti3C2Tx复合材料的相组成及形貌分析 63
5.3.1相组成分析 63
5.3.2微观形貌分析 64
5.3.3比表面积分析 65
5.4电化学性能测试 67
5.4.1循环伏安测试 67
5.4.2恒流充放电测试 68
5.4.3不同含量MoO3-Ti3 C2 Tx复合材料的电化学性能测试 69
5.4.4电化学阻抗测试 70
5.4.5电化学循环测试 71
5.5小结 72
第6章MoO3-TiO2-Ti3 C2 Tx纳米复合材料的制备及其电化学性能研究 73
6.1引言 73
6.2实验方案 74
6.2.1实验原料与仪器 74
6.2.2 MoO3-TiO2-Ti3C2Tx纳米粉体的制备 75
6.3 MoO3-TiO2-Ti3 C2 Tx物相组成及微观形貌表征 75
6.3.1 MoO3-TiO2-Ti3 C2 Tx物相组成分析 75
6.3.2 MoO3-TiO2-Ti3 C2 Tx的形貌分析 76
6.4 MoO3-TiO2-Ti3 C2 Tx的电化学性能分析 78
6.4.1循环伏安测试分析 78
6.4.2恒流充放电分析 79
6.4.3交流阻抗分析 81
6.4.4循环性能分析 81
6.5小结 82
第7章SnO2-Ti3 C2的制备及其电化学性能研究 84
7.1引言 84
7.2实验方案 86
7.2.1实验原料与仪器 86
7.2.2 SnO2-Ti3 C2材料的制备 87
7.3 SnO2-Ti3 C2物相组成及微观形貌表征 87
7.3.1 SnO2-Ti3 C2纳米复合材料示意图 87
7.3.2 SnO2-Ti3 C2纳米复合材料X射线衍射分析 88
7.3.3 SnO2-Ti3C2纳米复合材料的比表面积图谱分析 89
7.4 SnO2-Ti3C2纳米复合材料电化学性能分析 91
7.5小结 95
第8章C-SnO2-Ti3 C2纳米复合材料的制备及其电化学性能研究 96
8.1引言 96
8.2实验方案 97
8.2.1实验原料与仪器 97
8.2.2 C-SnO2-Ti3 C2纳米复合材料的制备 98
8.3 C-SnO2-Ti3C2物相组成及微观形貌表征 98
8.3.1 C-SnO2-Ti3C2纳米复合材料示意图 98
8.3.2 C-SnO2-Ti3C2复合材料的X射线衍射分析 99
8.3.3 C-SnO2-Ti3C2复合材料微观形貌分析 100
8.4 C-SnO2-Ti3C2纳米复合材料的电化学性能测试 103
8.5小结 107
第9章 棒状SnO2-Ti3 C2的制备及其电化学性能研究 109
9.1引言 109
9.2实验方案 110
9.2.1实验原料与仪器 110
9.2.2棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料制备过程 110
9.3棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料物相组成及微观形貌表征 111
9.3.1棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料X射线衍射分析 111
9.3.2棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料扫描电子显微分析 111
9.3.3棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料透射电子显微分析 112
9.4棒状SnO2-Ti3 C2纳米复合材料电化学性能分析 113
9.5小结 114
第10章PANI＠ TiO2-Ti3 C2 Tx的制备及其电化学性能研究 115
10.1引言 115
10.2实验方案 116
10.2.1实验原料与仪器 116
10.2.2 PANI＠ TiO2-Ti3 C2 Tx复合材料粉体的制备 117
10.3 PANI＠TiO2-Ti3 C2 Tx三元复合材料的物相分析 118
10.3.1 X射线衍射分析 118
10.3.2光电子能谱分析 119
10.3.3比表面积及孔径分布分析 120
10.3.4微观形貌分析 121
10.4 PANI＠TiO2-Ti33C2Tx三元复合材料的电化学性能分析 123
10.4.1循环伏安分析 123
10.4.2恒流充放电分析 125
10.4.3交流阻抗分析 127
10.4.4循环性能分析 127
10.5小结 129
第11章N掺杂改性Ti3 C2纳米材料的制备及其电化学性能研究 130
11.1引言 130
11.2实验方案 131
11.2.1实验原料与仪器 131
11.2.2 N-Ti3C2纳米粉体的合成 132
11.2.3 N-Ti3 C2电极的制备及电化学测试 132
11.2.4测试与表征 133
11.3结果与讨论 133
11.3.1形貌分析 133
11.3.2物相分析 134
11.3.3表面结构分析 136
11.3.4电化学性能分析 137
11.4小结 141
第12章NS共掺杂改性Ti3 C2纳米材料的制备及其电化学性能研究 142
12.1引言 142
12.2实验方案 143
12.2.1实验原料与仪器 143
12.2.2 NS-Ti3 C2纳米粉体的合成 144
12.2.3 NS-Ti3 C2电极的制备及电化学测试 144
12.2.4测试与表征 145
12.3结果与讨论 145
12.3.1形貌分析 145
12.3.2物相分析 147
12.3.3比表面积及孔结构分析 148
12.3.4表面结构分析 149
12.3.5电极导电性和润湿性分析 149
12.3.6电化学性能分析 151
12.4小结 154
第13章 总结与展望 155
13.1总结 155
13.2展望 159
参考文献 160
发表的相关学术论文及专利成果 176