二維過渡金屬碳化物和氮化物（稱為MXenes）是有前途的儲能材料。盡管已在超級電容器中使用MXene電極證明了優(yōu)異的電容性能，但相對較高的電阻和低效的分離工藝限制了材料的應(yīng)用。這項(xiàng)工作報(bào)告了一種創(chuàng)新的簡便方法，結(jié)合等離子剝落技術(shù)來制造石墨烯包裹的MXene。該方法包括兩個(gè)關(guān)鍵方面：1）將氧化石墨（GO）摻入MXene中；以及2）GO改性MXene的等離子去角質(zhì)。所得材料表示為MXene@rGO，MXene表面具有層狀結(jié)構(gòu)的還原氧化石墨烯。使用MXene@rGO材料制造全固態(tài)柔性超級電容器。與常規(guī)MXene相比，MXene@rGO超級電容器的比電容高出兩倍，并且具有出色的充電/放電和機(jī)械穩(wěn)定性。這項(xiàng)研究有可能導(dǎo)致開發(fā)新的電極材料，從而大大提高儲能能力。
Figure 1. 帶有結(jié)構(gòu)演化的MXene@rGO的合成示意圖
Figure 2. （a）MAX，（b）MXene，（c,d）MXene@GO和（e,f）MXene@rGO的SEM圖像
Figure 3. （a）MAX，（b）MXene和（c,d）MXene@rGO的TEM圖像
Figure 4. （a,b）MXene和（c,d）MXene@rGO的CV和恒電流充放電曲線。
Figure 5. MXene和MXene@rGO（a）的奈奎斯特圖和（b）充電/放電周期。
Figure 6. （a）由三個(gè)串聯(lián)的設(shè)備供電的紅色LED；（b）不同變形和數(shù)碼攝影下設(shè)備的CV曲線
相關(guān)研究成果于2019年由密西根州立大學(xué)Keliang Wang課題組，發(fā)表在Energy Storage Materials（https://doi.org/10.1016/j.ensm.2019.04.029）上。原文：Graphene wrapped MXene via plasma exfoliation for all-solid-state flexible supercapacitors。
