Development of Fluorine‐Free Tantalum Carbide MXene Hybrid Structure as a Biocompatible Material for Supercapacitor Electrodes
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The application of nontoxic 2D transition‐metal carbides (MXenes) has recently gained ground in bioelectronics. In group‐4 transition metals, tantalum possesses enhanced biological and physical properties compared to other MXene counterparts. However, the application of tantalum carbide for bioelectrodes has not yet been explored. Here, fluorine‐free exfoliation and functionalization of tantalum carbide MAX‐phase to synthesize a novel Ta4C3Tx MXene‐tantalum oxide (TTO) hybrid structure through an innovative, facile, and inexpensive protocol is demonstrated. Additionally, the application of TTO composite as an efficient biocompatible material for supercapacitor electrodes is reported. The TTO electrode displays long‐term stability over 10 000 cycles with capacitance retention of over 90% and volumetric capacitance of 447 F cm−3 (194 F g−1) at 1 mV s−1. Furthermore, TTO shows excellent biocompatibility with human‐induced pluripotent stem cells‐derived cardiomyocytes, neural progenitor cells, fibroblasts, and mesenchymal stem cells. More importantly, the electrochemical data show that TTO outperforms most of the previously reported biomaterials‐based supercapacitors in terms of gravimetric/volumetric energy and power densities. Therefore, TTO hybrid structure may open a gateway as a bioelectrode material with high energy‐storage performance for size‐sensitive applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».