Adv. Energy Mater.：调整MXene的表面化学以改善能量储存

湘湘

2022-11-25

2D MXenes的独特性质，如类似金属的导电性和多用途的表面化学，使它们对各种应用具有吸引力，包括储能。虽然2D MXene的表面端基预计会对其电化学性质产生关键影响，但传统的HF蚀刻方法将表面官能团限制在-F。-OH和-O。

图卢兹大学Patrice Simon和马普所Markus Antonietti等通过熔盐(FeCl₂)蚀刻路线合成了无氧、Cl-端基的MXene(记为Ti₃C₂Cl_x)。

本文要点：

（1）

通过在含Li₃N的熔盐电解质中对Ti₃C₂Cl_x进行后热处理，进行从Cl-到N-的表面终止替代。虽然Cl-封端的原始材料没有表现出电化学活性，但表面改性的含氮Ti₃C₂T_x在硫酸水溶液电解质中表现出独特的电容性电化学特征，其倍率性能在2V S^-1下超过300 F g^-1 (84 mAh g^-1)。

（2）

这些结果表明，MXene表面化学的控制使得能够在以前无法达到的能量储存极限下制备高性能电极。

参考文献:

Liu, L., Zschiesche, H., Antonietti, M., Daffos, B., Tarakina, N. V., Gibilaro, M., Chamelot, P., Massot, L., Duployer, B., Taberna, P.-L., Simon, P., Tuning the Surface Chemistry of MXene to Improve Energy Storage: Example of Nitrification by Salt Melt. Adv. Energy Mater. 2022, 2202709.

DOI: 10.1002/aenm.202202709

https://doi.org/10.1002/aenm.202202709