MXene是二維(2D)材料家族的新成員，于2011年首次報道，由于其獨特的屬性（包括導(dǎo)電性、柔性結(jié)構(gòu)、親水性和機(jī)械穩(wěn)定性），在各個研究領(lǐng)域引起了極大的興趣。
近日，揚(yáng)州大學(xué)龐歡教授，南京信息工程大學(xué)Yizhou Zhang介紹了一種合成二維（2D）MXene異質(zhì)結(jié)構(gòu)的新方法，該異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有夾層和交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。該方法解決了二維納米材料中不可避免的聚集導(dǎo)致的活性降低的常見問題。
文章要點
1）通過利用 MXene 獨特的表面特性，我們成功誘導(dǎo)了各種 2D 納米材料在 MXene 基底上的生長。該策略有效地減輕了自堆積缺陷并增加了表面區(qū)域的暴露。特別是，所獲得的2D-2D MXene@NiCo層狀雙氫氧化物（MH-NiCo）異質(zhì)結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出增強(qiáng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、改善的化學(xué)可逆性和更高的電荷轉(zhuǎn)移效率，優(yōu)于純NiCo LDH。
2）水性MHNi4Co1//Zn@碳布（MH-Ni4Co1//Zn@CC）電池表現(xiàn)出卓越的性能，其比容量高達(dá)0.61 mAh cm?2，在2300次循環(huán)后仍保持96.6%的電容。此外，它的能量密度為1.047 mWh cm?2，功率密度為32.899 mW cm?2。
這項研究不僅為能源相關(guān)納米材料的新設(shè)計范式鋪平了道路，而且還為先進(jìn)電化學(xué)器件中2D-2D異質(zhì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)用和優(yōu)化提供了寶貴的見解。
參考文獻(xiàn)
Guangxun Zhang, et al, MXene-mediated Interfacial Growth of 2D-2D Heterostructured Nanomaterials as Cathodes for Zn-based Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401903
https://doi.org/10.1002/anie.202401903
