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MXene是指通过腐蚀三元层状陶瓷MAX相而得到的碳化物和/或氮化物,因其具有独特的电学和磁学性能和类石墨烯的层片结构,在催化领域、储能领域和复合材料领域都有着广阔的应用前景和研究空间。本文选用MAX相中的312相—Ti3Al C2作为前驱体,用HF酸对其腐蚀不同时间,得到最佳腐蚀工艺后对腐蚀产物进行液相剥离,得到片层较少的Ti3C2Tx片(T代表-O,-OH,-F官能团)。为了改善Ti3C2Tx的电化学性能,将氧化石墨烯(GO)和Ti3C 2T x复合,研究氧化石墨烯(GO)的添加量和还原处理对复合材料的物相组成、显微组织形貌,价态分布和电化学性能的影响。采用40wt.%的HF酸对Ti3Al C2腐蚀不同时间(2h,4h,8h,24h),最佳腐蚀时间为24h,Al原子层被完全腐蚀掉,获得了具有较大层片间距的粉体。对腐蚀24h的粉体进行液相剥离,得到层片数较少的Ti3C2Tx纳米片,纳米片在电镜下呈透明状态,且边缘出现卷曲的现象。通过剥离后混合超声的方法,将氧化石墨烯(GO)与Ti3C2Tx复合,得到了氧化石墨烯(GO)添加量为10wt.%~40wt.%的GO/Ti3C2Tx复合材料。加入氧化石墨烯(GO)之后,Ti3C2(OH)2的含量降低,出现类似于Ti3Al C 2的多层紧密结合的层片结构,电化学性能明显提高,20%GO/Ti3C2Tx的电化学性能最好,首次放电比容量为577.6m Ah/g,100次循环后放电比容量达到118.2m Ah/g,具有很好的循环性能。由于GO/Ti3C2Tx复合材料表面含有大量官能团,影响复合材料的电化学性能,对GO/Ti3C2Tx复合材料进行还原处理,还原条件为1200o C,保护气为Ar,保温时间2h。还原处理后Ti3C2Tx及GO/Ti3C2Tx复合材料的-OH和-F官能团大量减少,材料表面C-Ti-Tx官能团数量随着氧化石墨烯(GO)添加量的增多逐渐减少,但Ti3C2Tx及GO/Ti3C2Tx复合材料发生严重的团聚现象;还原后Ti3C 2T x及GO/Ti3C2Tx复合材料随着氧化石墨烯(GO)添加量的增加,比容量逐渐增大,40%GO/Ti3C2Tx的性能最好,首次放电比容量高达311.5m Ah/g。还原处理后的Ti3C2Tx及GO/Ti3C2Tx复合材料整体电化学性能下降2倍,可能的原因是,还原处理虽然消除大量的表面官能团,但同时使得材料发生团聚,不利于锂离子在其中扩散,削弱了材料存储锂离子的能力,所以导致电化学性能大幅度下降。