[发明专利]MXene三维组装体、其制备方法及应用

权利要求书

1.一种MXene三维组装体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

一、将模板剂分散液加入MXene分散液中，混合得到混合分散液A；其中，所述MXene分散液的质量浓度为10mg/mL；其中，所述模板剂分散液的质量浓度为10mg/mL；其中，所述模板剂表面带正电，所述MXene带负电；其中，所述模板剂为表面电性显正电的聚苯乙烯；其中，所述混合时间为12h；

二、将得到的混合分散液A进行过滤、干燥，得到复合材料B；其中，所述过滤方法为真空抽滤，所述抽滤时间为1h；其中，所述干燥方法为真空干燥，所述干燥时间为12h；

三、将得到的复合材料B进行致密成型处理，得到复合材料C；其中，所述致密成型方法为模具成型；其中，所述模具成型的施加压力为0.1MPa；其中，所述模具成型的模具形状为圆柱形；

四、将得到的复合材料C中的模板剂除去，得到MXene三维组装体；其中，将除去所述模板剂的方法为高温热处理；其中，所述高温热处理的温度为400℃，保温时间为1h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

步骤一中，所述模板剂的粒径为100～300nm。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，

所述高温热处理的保护气氛为体积比为1:8～1:10的H₂和Ar混合气。

4.一种MXene三维组装体，其特征在于：根据权利要求1～3任一项所述的制备方法获得。

5.根据权利要求4所述的MXene三维组装体，其特征在于，

所述MXene组装体具有三维多孔结构，比表面积为50～300m²/g，孔容为0.02～0.5cm³/g，块体密度为0.5～3g/cm³。

6.根据权利要求4或5所述的MXene三维组装体在储能领域中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，

所述MXene三维组装体用作超级电容器电极材料，或者作为碱金属离子电池负极材料，或者作为锂硫电池和锂空气电池中活性物质的有效载体。

8.一种超级电容器，其特征在于，所述超级电容器的电极材料采用如权利要求4或5所述的MXene三维组装体。

9.根据权利要求8所述的超级电容器，其特征在于，

所述超级电容器的质量能量密度为5～20Wh/kg，体积能量密度为9～36Wh/L。

10.一种电池，其特征在于，所述电池中包含有如权利要求4或5所述的MXene三维组装体。

11.根据权利要求10所述的电池，其特征在于，所述电池为碱金属离子电池、锂硫电池或锂空气电池。