812 工程科学学报，第43卷，第6期 0.006(a) (b) 40 0.004 0.002 0 -0.002 0.004 -H2SO -0.006 -KOH 10 一-H,SO4 -0.008 -Na.SO -KOH Na,SO -0.010 .0-0.8-0.6-0.4-0200.20.4 51015202530354045 Potential/V (vs Ag/AgCl) Z 图4(a)MXene-1在H2SO4、KOH.NazSOa电解液中在5mVs时的循环伏安曲线：(b)在HSO4、KOH、NaSO电解液中MXene薄膜的交流 阻抗谱图 Fig.4 (a)CV curves of MXene-1 in H2SO4,KOH,and Na2SOa at 5 mV-s;(b)EIS spectra of MXene film electrodes in H2SOa,KOH,and NaSO 0.04 0.06 (a) (b) 0.03 0.04 0.02 0.02 0.01 0 0.00 -0.02 -0.01 0.04 .5 mV-s- 10 mV-s- -0.02 .5 mV-s- 10 mV-s- 0.06 -20mV-s-1 50 mV-s 20 mV-s-I 0.03 -50 mV-s 100mV-s-1 -100mV-s -0080403-02-0.10 0.10.20.30.4 0.40 -0.9 -0.80.7-0.6-0.5-0.4-0.3 Potential/V (vs Ag/AgCl) Potential/V (vs Ag/AgCI) 0.03 250 (c) (d) -■-HSO4 0.02 200 。-KOH --Na,SO 0.01 150 0 100 0.01 5mV-s-1 10mV-s- -0.02 20 mV-s-i 50 mV-s- % 100 mV-s -0.03 0 -0.7 -0.6-0.5-04-0.3-0.2 -0.1 0 20 40 60 80 100 Potential/V (vs Ag/AgCl) Scanrate/(mV.s) 图5MXee-1在H,SO,(a)、KOH(b)、NaSO,(c)电解液中在不同扫描速度下的循环伏安曲线：(d)在不同电解液中比电容随扫速的变化 Fig.5 CV curves of MXene-1 electrode with different scan rates in HSO (a),KOH(b),and NaSO (c);(d)specific capacitance of MXene-1 electrode vs scan rate 电电流密度时，在H2SO4、KOH和Na2SO4电解液 电解液 放电时间分别为203、63和47s,在H2S04电解液 2.3不同厚度对MXene电化学性能的影响 中放电时间最长；在其他电流密度时，具有相同的 图7(a)为不同厚度的MXene薄膜在扫描速 情况，说明在H2SO4电解液中，MXene材料电化学 度5mVs时循环伏安曲线.从图(a)中可以看 电容性能更加优异，与前面图5得出的结论相符 出，MXene薄膜电极在扫描速度5mVs时循 合，在下步实验中皆选用1 mol-L H2SO4溶液为 环伏安形状随薄膜厚度的变化，图中MXene-l、电电流密度时，在 H2SO4、KOH 和 Na2SO4 电解液 放电时间分别为 203、63 和 47 s，在 H2SO4 电解液 中放电时间最长；在其他电流密度时，具有相同的 情况，说明在 H2SO4 电解液中，MXene 材料电化学 电容性能更加优异，与前面图 5 得出的结论相符 合. 在下步实验中皆选用 1 mol·L−1 H2SO4 溶液为 电解液. 2.3    不同厚度对 MXene 电化学性能的影响 图 7（ a）为不同厚度的 MXene 薄膜在扫描速 度 5 mV·s−1 时循环伏安曲线. 从图 7（a）中可以看 出 ， MXene 薄膜电极在扫描速 度 5  mV·s−1 时 循 环伏安形状随薄膜厚度的变化 ，图中 MXene-1、 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 10 20 30 40 Current/A 0.006 0.004 0.002 0 −0.002 −0.004 −0.006 −0.008 −0.010 (a) (b) −1.0 −0.8 −0.6 −0.4 −0.2 0 0.2 0.4 Potential/V (vs Ag/AgCl) H2SO4 Na2SO4 KOH H2SO4 Na2SO4 KOH −Z''/Ω Z'/Ω 图 4    （a）MXene-1 在 H2SO4、KOH、Na2SO4 电解液中在 5 mV· s−1 时的循环伏安曲线；（b）在 H2SO4、KOH、Na2SO4 电解液中 MXene 薄膜的交流 阻抗谱图 Fig.4    (a) CV curves of MXene-1 in H2SO4 , KOH, and Na2SO4 at 5 mV·s−1; (b) EIS spectra of MXene film electrodes in H2SO4 , KOH, and Na2SO4 0 0 0.06 0.04 0.02 0 −0.02 −0.04 0.04 0.02 0.03 0.01 0.00 −0.02 −0.01 −0.04 −0.03 0.02 0.03 0.01 0 −0.02 −0.01 −0.03 −0.06 −0.08 Potential/V (vs Ag/AgCl) Potential/V (vs Ag/AgCl) Potential/V (vs Ag/AgCl) −0.4 −0.3 0 0.1 0.2 0.3 0.4 −1.0 −0.5 −0.9 −0.8 −0.7 −0.6 −0.4 −0.3 −0.7 −0.5 −0.6 −0.4 −0.3 −0.2 −0.1 −0.2 −0.1 Current/A Current/A Current/A (a) (c) (d) (b) 20 40 60 80 100 250 200 150 100 Specific capactiance/(F·g 50 −1 ) H2SO4 Na2SO4 KOH 5 mV·s−1 10 mV·s−1 50 mV·s 20 mV·s−1 −1 100 mV·s−1 5 mV·s−1 10 mV·s−1 50 mV·s 20 mV·s−1 −1 100 mV·s−1 5 mV·s−1 10 mV·s−1 50 mV·s 20 mV·s−1 −1 100 mV·s−1 Scanrate/(mV·s−1) 图 5    MXene-1 在 H2SO4（a）、KOH（b）、Na2SO4（c）电解液中在不同扫描速度下的循环伏安曲线；（d）在不同电解液中比电容随扫速的变化 Fig.5    CV curves of MXene-1 electrode with different scan rates in H2SO4 (a), KOH (b), and Na2SO4 (c); (d) specific capacitance of MXene-1 electrode vs scan rate · 812 · 工程科学学报，第 43 卷，第 6 期