南京林业大学 | 碳点增强微爆效应：快速焦耳热构筑高导电、离子可及的MXene薄膜

本文针对MXene薄膜在致密化过程中电子导电性与离子传输效率难以兼得的问题，提出了一种将碳点（CDs）与快速焦耳加热技术相结合的协同策略。研究背景指出，MXene薄膜因其优异的导电性而被视为柔性储能器件的理想电极材料，但其层间紧密堆叠导致离子难以进入。研究目的旨在通过碳点增强的微爆效应，在保持高导电性的同时构建高效离子通道。结论表明，碳点通过静电自组装均匀锚定在MXene纳米片上，在秒级焦耳热处理中，其表面官能团快速分解，释放气体并产生微爆效应，形成局部大孔结构，显著提升离子传输效率。同时，碳点原位碳化形成保护层，有效抑制了MXene的氧化。优化后的复合薄膜比电容高达486 F/g，导电率提升549%，并展现出优异的倍率性能和循环稳定性。该研究为设计高性能致密薄膜电极提供了新范式。