表面末端影響MXenes的固有性質,但現有末端僅限于單原子層或簡單基團,并且具有無序排列和較差的穩定性。近日,德累斯頓工業大學Feng Xinliang、Yu Minghao、蒙斯大學David Beljonne、烏得勒支大學Hai I. Wang通過助熔劑輔助共晶熔融蝕刻方法合成了具有三原子層硼酸鹽聚陰離子末端(OBO末端)的MXenes。
本文要點:
1) 在合成過程中,Lewis酸鹽充當蝕刻劑以獲得MXene骨架,而硼砂產生BO2?物種,并且其用O–B–O構型覆蓋MXene表面。與具有局部電荷傳輸的傳統氯/氧末端的Nb2C相比,OBO末端的Nb2C具有帶傳輸特性,并且在直流極限下具有15倍的電導率增加和10倍的電荷遷移率提高。
2) 此外,OBO末端為Ti3C2-MXene提供了大量富集的Li+宿主位點,從而具有420 mAh g?1的大電荷存儲容量。該研究展現了MXene中復雜末端結構的潛力及其在(光電)電子和能量存儲中的應用。
Dongqi Li et.al MXenes with ordered triatomic-layer borate polyanion terminations Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01911-2
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01911-2