Advanced Functional Materials:织物电极表面排布赝电容的官能团和MXene纳米片构筑高性能可折叠固态超级电容器

哈尔滨工业大学袁国辉教授和西安理工大学李喜飞教授针对固态电容器在电化学性能,机械稳定性以及加工技术方面难以达到很好的平衡问题制备了基于织物的 MNCFT//ONCFT固态非对称超级电容器。这种电容器不仅可以在极端机械形变条件下传输优秀的电化学性能,还具有可折叠及可裁剪的功能,并且整个器件的成分制备工艺非常简单。

Advanced Functional Materials:基于交联MXene锂负极实现在大电流密度及容量下3000h稳定循环

南开大学材料科学与工程学院梁嘉杰教授课题组通过MXene纳米片和聚硅氧烷之间进行甲基烷基化反应,共价交联高导电性和亲锂MXene/AgNW骨架,制备了机械稳定且有韧性的锂金属骨架,实现金属锂负极在对称电池中,在10 mAh cm-2容量及20 mA cm-2的电流密度下稳定充放电循环3000周(3000小时)以上。

Advanced Functional Materials:基于离子双向传输和超灵敏脉冲响应的MXene/电解质人工突触

南开大学光电子薄膜器件与技术研究所徐文涛教授课题组应用电池结构设计脉冲响应灵敏的固态电解质/MXene人工突触,以阴阳离子在MXene表面吸脱附的双向扩散传输为基础,模仿了生物突触间隙的信息传递行为,并结合表征揭示了器件的离子掺杂机制。此外,该人工突触模拟了多项树突整合功能,展现了其并行处理前端信息的能力,表明其在人工离子感觉系统中有着潜在的应用前景。

Advanced Functional Materials:具有高效稳定太阳能海水淡化性能的MXene基多级泡沫材料

南开大学梁嘉杰教授课题组设计并制备了一种基于MXene和MOF多级杂化结构泡沫材料,并应用于高效太阳光-热海水淡化技术。钴纳米颗粒-碳纳米片/MXene多级泡沫(Co-CNS/M foam)作为太阳光吸收体,拥有宽带光吸收、高的光热转换效率、较低的热导、快速的水传输能力以及良好的化学稳定性。此外,当其与带有亲水通道的疏水隔热层组合时,可以有效抑制长时间海水淡化过程中盐的结晶。

Advanced Energy Materials:无酸碱刻蚀剂电化学制备MXene及其高效储锌

香港城市大学支春义教授联合宁波材料所黄庆研究员提出一种原位电化学刻蚀的工艺成功制备了V2CTX MXene材料及锌离子电池。整个过程无需借助任何危险的酸碱刻蚀剂,绿色高效。

Solar RRL:三维球型蒸发器助力高效稳定的太阳能光热水蒸发

通过在二维超薄MXene纳米片上原位生长零维四氧化三钴纳米颗粒,可控制备性能优异、高光吸收、稳定性好的光热复合材料。同时,设计构建三维球形蒸发器结构多角度采集太阳光,利用环境增强能量策略,显著提升蒸发器的光热水蒸发效率。

Advanced Functional Materials:潜在的高性能电催化剂——二维材料MXene

基于2D MXene优异的物理化学特性,为高活性,高选择性和长负载寿命的电催化剂设计和制备提供了灵感。因此,大连理工大学刘安敏博士与九州工业大学马廷丽教授综述了基于MXene材料在电催化中的最新应用,总结了其面临的主要挑战并展望了未来的发展方向。

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。