Small:条分缕析 —— 能源转换与存储应用中的MXene材料表面化学与修饰策略

西北工业大学材料学院杜乘风副教授课题组与新加坡南洋理工大学材料学院颜清宇教授联合撰写综述文章,就近几年MXene材料的表面化学、修饰技术及其纳米复合物在能源转换与存储领域的应用作了系统总结。

构建纳米尺度并联电路提升倍率性能

深圳大学黄扬博士和德国莱布尼茨固体及材料研究所朱旻棽博士合作,利用二维层状碳化钛(Ti3C2Tx MXene)的本征表面反应活性,与高锰酸钾直接进行氧化还原反应,成功实现了在Ti3C2Tx表面均匀修饰锰氧化物(MnOx)纳米颗粒。

取短而补长:Ti3C2Tx MXene上原位生成富含氧空位的TiO2用于室温下高效电催化固氮

青岛大学许元红教授课题组与南京工业大学吴宇平教授课题组合作,受到二维材料Ti3C2Tx MXene纳米片表面含有热力学亚稳态过渡金属Ti原子这一“缺点”的启发,通过一步乙醇热的方法处理二维材料Ti3C2Tx MXene,在Ti3C2Tx纳米片上原位生成了富含氧空位的TiO2,将“缺点”转化为“优点”,成功制得了一种高效的电催化剂,用于氮气合成氨。

Advanced Functional Materials: MXene新应用: 高性能金属钠负极材料的绝佳载体

美国达特茅斯学院Weiyang Li教授课题组、浙江工业大学陶新永教授课题组合作,制备出Sn2+柱撑Ti3C2 MXene纳米复合材料(CT-Sn(II)@Ti3C2)并作为金属钠负极的基体,获得了高性能金属钠复合负极材料。

氢键自组装与低温固相转化:构筑高效电催化全解水的MXene基复合材料

新加坡南洋理工大学颜清宇教授课题组近期报到了一种利用这些表面官能团的氢键作用诱导MXene与金属氢氧化物纳米片自组装并进行低温固相反应的合成方法,成功合成了一系列以镍铁双金属硫代磷酸盐纳米马赛克(Ni1−xFexPS3)进行表面修饰的MXene基0维−2维复合材料。

MnO2/Ti3C2纳米片分子堆叠构筑高柔性和导电性电极并提高赝电容

苏州大学耿凤霞研究团队开发了一种简单、可控制备MXene基高性能柔性复合电极的方法。该方法直接将金属氧化物MnO2与Ti3C2二维纳米片溶液混合,利用MnO2与Ti3C2纳米片之间良好的互溶性,辅以真空抽滤法,首次成功设计出一种分子水平层层有序堆叠、具有准异质结结构的MnO2/Ti3C2高柔性电极。

MXene-二维层状赝电容超级电容器材料的新成员

北京大学孙俊良课题组报道了一种通过阳离子夹层和表面改性有效地提高Ti3C2Tx MXene的质量比电容的方法。在K+插入和端基(OH-/F-)部分被移除之后,夹层材料的赝电容比原始MXene材料电容高三倍以上,同时MXene片层的质量电容明显增大,在1A/g的电流密度下质量电容可达517F/g;此外,制备好的电极在循环10000圈后仍能保留99%。

制备高性能、柔性的超级电容器电极新思路:基于MXene和电化学剥离石墨烯的复合膜

德累斯顿工业大学冯新亮教授,庄小东博士和中国科学院长春应用化学研究所牛利研究员(共同通讯作者)以此为着眼点,合作制备了基于MXene和电化学剥离的石墨烯纳米复合物薄膜电极,并将其应用到传统的固态超级电容器和平面的微型超级电容器中。