[发明专利]一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法

权利要求书

1.一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法，包括以下步骤：

步骤一，称取反应原料：按照摩尔分数比，MAX相陶瓷：氯离子盐或溴离子盐：NaCL:KCl=1:1-6:3:3，将称好的原料在球墨设备中充分球墨混合均匀；

步骤二，熔盐反应刻蚀max相陶瓷：将步骤一中按比例称取球磨好的反应原料，放入氧化铝反应坩埚中在真空或者惰性气体的气氛在550-850℃的保温2到5小时后冷却；

步骤三，洗涤净化反应产物：将步骤二的反应产物放入10%的稀盐酸中浸泡1小时超声清洗震荡静置1小时后取下层沉淀物重复3次，将盐酸清洗后的反应产物用去离子水反复的离心清洗直到PH为6，最后离心后取沉淀物倒掉上清液，将去离子水清洗得到的产物在真空干燥箱中以45℃的温度烘干20小时后即为多层Mxene材料；

步骤四，Mxene墨水制作：将步骤三中所得多层Mxene材料添加20-30wt%的去离子去氧水，用涡旋混合器在1200-2500RCF离心混合30-60min，最后进行三辊磨加工30min以形成均匀的Mxene墨水；

步骤五，Mxene墨水丝网印刷超级电容器：将步骤四墨水注入丝网印刷设备中，在基底上印刷出超级微型电容的图案，然后在表层用PVA封装后真空干燥即可。

2.根据权利要求1所述的一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法，其特征在于：所述为防止制备的Mxene材料氧化，本发明所有反应的过程都在惰性气体或者真空的保护下进行。

3.根据权利要求1所述的一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法，其特征在于：所述MXene材料其特征在于的分子式表示为Mn+1XnTX ，其中M为Sc、Ti、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta元素中的任意一种或者两种以上的组合，X为C、N元素中的任意一种或两种的组合，n为1、2、3或4，TX为表面基团 -OH、-F、-O、-S、-Cl。

4.根据权利要求1所述的一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法，其特征在于：所述本发明所用的max相陶瓷材料Max相陶瓷的其化学经验式为（Mn+1AXn） 其中M是元素周期表中第3、4、5、6或7族中的至少一者，其中每个X是C、N或其组合 n=1、2、3或4 ，A为Al、Si、Sn、Ge的`三元层状陶瓷Max相陶瓷（Mn+1AXn）包含并不仅限于Sc2AlC、Sc2AlN、Ti2AlC、Ti2AlN、V2AlC、V2AlN、Cr2AlC、Cr2AlN、Zr2AlC 、Zr2AlN、Nb2AlC、NbAl2N、Hf2AlC、Hf2AlN、Ta2AlC、Mo2GaC、Ti3AlC2、Ti3AlN2、V3AlC2、Ta3AlC2、Ta3AlN2、(Mo4V)C4 、(Cr2/3Ti1/2)3C2、Ti4AlC3、Ti4AlN3、V4AlC3、V4AlN3、Ta4AlC3、Ta4NAl3、Nb4AlC3、Ti3SiC2 中的任意一种或两种以上的max相陶瓷组合。

5.根据权利要求1所述的一种基于熔盐法制备Mxene材料的方法，其特征在于：所述本发明所用的氯离子或溴离子盐的种类包括AgCl、CuBr2、ZnBr2、CoBr2、FeBr2、NiBr2、NaCl、KCl中的任意一种或两种以上的组合。