• Получены образцы Ti3C2Tх в виде деламинированной суспензии, обладающие различными поверхностными группами (Tx), благодаря использованию различных выщелачивающих компонентов. Проанализированы полученные пленки MXene с использованием различных физико-химических методов. Показано, что получена 2D структура материала, для всех синтезированных образцов, что свидетельствует о полном процессе выщелачивания выбранными выщелачивающими агентами. Подвержена структура, морфология и строение полученных образцов MXene методами РФА, СЭМ и оптической микроскопии.

• Показано, что наибольшие значения электрохимического окна стабильности электролита составляет – 2,6 В для NaClO4 (10 M) и – 2,5 В для LiCl (14 M), максимальное значение проводимости наблюдается при концентрации 6 M для NaClO4. Показано, что катодная стабильность оптимизированного электролита 10 М NaClO4 и 14 М LiCl примерно на 200 мВ меньше при использовании активного электрода MXene из-за его незначительного каталитического действия при восстановлении водорода из H2O. Использование насыщенного электролита на основе NaCH3COOH приводит к уменьшению анодной зоны электрохимического окна стабильности из-за подщелачивания раствора, вызванного гидролизом NaCH3COOH.

• Показано, что образец NaTi2(PO4)3, синтезированный из NaAc по сравнению с синтезом из NaHCO3, имеет меньше примесных включений, что положительно сказывается при электрохимических испытаниях. Помол синтезированного NaTi2(PO4)3 позволил значительно уменьшить размер частиц до 500 нм, размолотый NaTi2(PO4)3 будет легче интегрироваться с MXene. По результатам цикловольтамперометрии для образцов NaTi2(PO4)3 определена емкость (80 мАч/г) и положение де/интеркаляционных пиков.

• Показана возможность контролируемого окисления MXene c помощью кислорода воздуха (без действия дополнительных окислителей) с образованием оксида титана. Анализ результатов проведенных исследований с использованием РФА, электронной микроскопии и Рамановской спектроскопии показывает наличие TiO2 в форме анатаза. Показана повышенная электрохимическая активность окисленного MXene по сравнению с исходным материалом из-за наличия образовавшегося TiO2, который обладает Red/Ox активностью. Окисление Ti3C2Tх кислородом воздуха лимитируется стадией диффузии кислорода в растворе к поверхности Ti3C2Tх. Скоростные характеристики процесса заряда/разряда для гибридного электрода на основе MXene/TiO2, определенные методом ЦВА выше значений для чистого MXene, благодаря увеличению межслойного пространства между единичными лепестками MXene «pillaringeffect» из-за образовавшегося TiO2 – более быстрый доступ электролита. Определено процентное содержание образовавшегося TiO2 электрохимическим методом при анализе ЦВА кривых в растворах LiCl и NaClO4. При окислении кислородом в течение 6 дней w(TiO2) ≈ 6%. Более высокая стабильность гибридного электрода MXene/TiO2 по сравнению с чистым TiO2 при длительном циклировании обусловлена оболочкой MXene.

• Методом вакуумного фильтрования изготовлен гибридный электрод на основе MXene/ NaTi2(PO4)3. Механическая прочность полученного электрода зависит от процентного содержания NaTi2(PO4)3.