近日，材料學院張嬌霞、王小京兩位老師聯合西安電子科技大學李沛沛老師，以江蘇科技大學為第一署名單位，我校2024屆研究生餘江益為第一作者，在國際知名期刊《Advanced Functional Materials》（1區top期刊，影響因子18.2）發表高水平研究論文《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）。

 該工作首次将Ti3C2Tx MXene納米流體引入凝膠電解質體系，研究其力學性能和電化學性能。首先，由于接枝聚合物長鍊的屏障作用，MXene納米顆粒難以相互靠近，從而阻止了MXene層的團聚和氧化。其次，通過共價交聯和氫鍵交聯制備了共雜化MXene納米流體基丙烯酰胺凝膠電解質，有效提高了MXen凝膠電解質的力學性能和保水能力。最後，冠層提供了有效的離子傳輸路徑。聚醚胺的醚鍵容易與陽離子的配位結合，陽離子在聚合物鍊段上不斷絡合解離，實現離子的快速轉移。共雜化凝膠電解質的力學性能顯著提高(抗拉強度為2.34 MPa，拉伸應變為1209%)，離子遷移速度加快。分子動力學模拟表明，MXene上豐富的氧原子和接枝的聚醚胺參與了Na+的溶劑化結構，有利于電解質離子的解離，同時分子動力學模拟計算發現電解質離子的遷移能力增強。

課題組通過該工作的順利實施，為制備高性能超級電容器提供了新的見解。

撰稿人：餘江益；審核人：晏超、劉彬