Advanced Energy Materials:单原子Ru修饰MXene用于高效电催化固氮

湖南大学材料科学与工程学院谭勇文团队和合作者采用缺陷自法还原法制备单原子Ru修饰Mo2CTX MXene用于高效电催化固氮,实验结合理论发现引入单原子Ru极大地丰富了反应活性中心,不仅可以增强对N2的吸附以及活化,还可以降低NRR限速步骤的热力学能垒。

Advanced Energy Materials:扬长避短:理性设计富羟基Ti3C2Tx MXene量子点用于电化学固氮

青岛大学许元红教授、澳大利亚斯威本科技大学孙成华教授、南京工业大学吴宇平教授等课题组合作,通过密度泛函理论计算发现,Ti3C2Tx MXene边缘的Ti原子具有很高的N2还原反应(NRR)催化活性,且Ti3C2Tx上的羟基更利于NRR的发生。因此“扬长避短”,通过碱性插层、取代法将大尺寸Ti3C2Tx MXene纳米片剪切成具有更多催化活性位点和富含羟基基团(-OH)的Ti3C2Tx MXene量子点(Ti3C2OH QDs),得到了一种性能优异的NRR催化剂。

Advanced Functional Materials :MXene基纳米结构在高性能金属离子电池的应用进展和前景

中国科学院大连化学物理研究所吴忠帅研究员团队综述了MXene基纳米结构在高性能金属离子电池中的应用,总结了MXene作为活性材料、导电载体和集流体的角色,归纳了负载型、包覆型和三明治型三种典型复合纳米结构,强调了MXene和活性材料间的表界面化学与过程,并讨论了MXene在不同电池应用中所面临的挑战与发展前景。

Advanced Functional Materials:大间距柔性材料Nb4C3Tx在电容器中的优良性能

吉林大学高宇副教授和合作者制备了具有1.77nm的大层间距柔性膜Nb4C3Tx,该柔性膜在高温下仍然能保持1.66nm的层间距。其水溶液,在低温去空气的条件下至少能够保存30天而保持良好层状属性。在1 M H2SO4电解液的三电极中,得到了1075 F/ cm3(5 mV/s)的高体积电容, 通过原位XRD探究了其充放电过程中H+和Mg2+对电极材料的结构影响。

Advanced Functional Materials :Ti3C2 MXene的氮掺杂机理与电化学性能研究

中国东南大学材料科学与工程学院孙正明团队结合第一性原理模拟和实验设计表征的方法,揭示了Ti3C2 MXene的氮掺杂机理,并厘清了掺杂元素对电极材料电化学性能的贡献机制。

Advanced Functional Materials:无毒钛基量子点用于肿瘤催化治疗

山东大学晶体材料研究所陶绪堂课题组首次通过自主设计的“微爆炸法”获得了无氧化MXene-Ti3C2Tx量子点,提出可将钛基二维晶体材料用于肿瘤治疗,并与刘宏教授课题组合作发现其具有较强的类芬顿反应特性,在抗肿瘤实验中效果明显。

Advanced Functional Materials:基于MXene多功能界面修饰的InGaN纳米柱高效PEC产氧

华南理工大学材料学院李国强课题组首次采用二维片层材料MXene作为InGaN纳米柱和Si衬底之间的多功能界面修饰剂,设计并制备了新型InGaN/MXene/Si三明治结构,显著增强了载流子输运,实现了高效、稳定的光电解水(PEC)产氧。

Advanced Functional Materials:多维感知–MXene基柔性多功能微力传感器

西南交通大学材料学院杨维清教授课题组利用手风琴状的MXene材料结合微尺度结构的限域效应研制出一种基于单体结构的多功能微力传感器,实现了微小压力,喉咙微动,脉搏信号,声音信号以及物体振动加速度的检测。

Advanced Energy Materials:3D打印构建具有优异面积性能的可拉伸微型平面超级电容器

南开大学材料科学与工程学院梁嘉杰教授课题组制备一种具有流变特性的MXene-银纳米线-氧化锰纳米线-富勒烯的纳米复合电极胶体油墨,结合3D打印和定向冷干技术,构建可拉伸的微型平面超级电容器。其单位面积电容,能量密度,功能密度高达216.2 mF/cm2,19.2 μWh/cm2,58.3 mW/cm2;反复可拉伸至50%应变后仍保持优异的电化学性能。

Advanced Functional Materials:形貌、石墨化程度可控的碳包覆多孔硅用于锂离子电池负极以及MXene复合金属锂负极

山东大学材料科学与工程学院冯金奎教授课题组利用CO2和硅化镁合金合成出碳包覆的多孔硅,并将其作为锂离子电池的负极材料。此外,与二维MXene复合制备出新型的的2D/3D结构,这种特殊的结构能够诱导均匀的锂金属沉积,使电池具有较长的循环寿命。