近日，江西科技师范大学化学学部刘佩佩教授课题组在《Journal of Energy Storage》上发表了题为“Ultralong cycle stability poly(benzodifurandione)/Ti₃C₂T_x films as novel self-supporting electrodes for supercapacitors”的研究成果。

超级电容器作为重要储能设备已广泛应用于轨道交通、新能源汽车及消费电子等领域。其性能高度依赖电极材料，传统导电聚合物（如聚苯胺、聚吡咯等）存在循环稳定性差、导电性低和机械强度不足等问题。设计和开发具有优异电容性能（尤其是卓越循环稳定性）的新型导电聚合物基材料，已成为当前的研究热点之一。

本论文通过简单的真空过滤法成功制备聚苯并二呋喃二酮（PBFDO）/Ti₃C₂T_x自支撑复合薄膜，并系统研究其作为超级电容器电极材料的性能。优化后的PBFDO/Ti₃C₂T_x薄膜展现出优异的电化学性能：在-0.2至1.0 V的宽电位窗口内，0.5 A g⁻¹电流密度下的比电容达180 F g⁻¹，且具有超长循环稳定性（5 A g⁻¹电流密度下循环50,000次后电容保持率约117%）。此外，以PBFDO/Ti₃C₂T_x薄膜为正极、Ti₃C₂T_x为负极组装的非对称超级电容器，在功率密度为500 W kg⁻¹时能量密度高达28.2 Wh kg⁻¹。研究结果表明，与纯PBFDO相比，MXene的引入不仅为PBFDO分子链骨架提供机械支撑，其表面的官能团（-OH, -F等）还能与PBFDO形成氢键，进一步稳定分子结构，抑制PBFDO在充放电过程中的体积变化，从而协同提升复合电极的综合性能。

图１复合薄膜的制备过程

本论文的第一作者为化学化工学院研究生胡雨，通讯作者为通讯电子与信息工程学院副教授刘佩佩。该研究得到国家重点研发项目(2022YFB3803900)，国家自然科学基金(52272214、52372082、52466013、52373184、U24A20660)和江西省自然科学基金(20242BAB26059、20232BAB204032)等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.est.2025.118279