MXene整合金属有机框架衍生的磷化钴(CoP)异质结在超级电容器中的高性能应用

为解决超级电容器电极材料能量密度不足的问题，研究人员通过金属有机框架(ZIF-67)前驱体合成磷化钴(CoP)，并与MXene(Ti3C2Tx)构建异质结。优化后的CoP/100-Ti3C2Tx展现出625.9 F/g的超高比电容和78.13%的循环稳定性，其组装的非对称器件实现22.59 Wh/kg的能量密度，为新型储能材料开发提供重要参考。

　　

这项突破性研究展示了如何通过低温磷化工艺，将ZIF-67/Ti₃C₂T_x复合材料转化为具有卓越电化学性能的CoP/Ti₃C₂T_x异质结。当MXene载量控制在100毫克时，材料在0.25 A/g电流密度下爆发出625.9 F/g的惊人比电容——这相当于裸CoP的1.6倍，MXene单体的5.9倍！更令人振奋的是，即便在25 A/g的超高倍率下仍保持260.2 F/g的容量，且经历万次循环后容量留存率高达78.13%。研究人员进一步构建的非对称超级电容器装置，在399.99 W/kg功率密度下可输出22.59 Wh/kg的能量密度，媲美商用储能系统。这项工作不仅揭示了电荷存储的"界面工程"机制，更为设计下一代高能量密度储能器件提供了革命性思路。