应变调节因其可调特性使电化学材料具有良好的机械-电化学耦合性能，为实现高性能储能释放了巨大的潜力。MXenes具有优异的导电性、力学性能和较大的离子插入层间距，从而具有优异的储锂性能，然而，MXene纳米片在电极中的重堆积，会导致其动力学迟滞。

近日，北京理工大学曹敏花教授，Jinwen Qin报道了一种非常有效的策略来解决其动力学迟缓问题，即通过机械力化学（MC）在Ti₃C₂T_x MXene中产生应变来最大化锂离子电池（LIBs）的离子转移动力学。

文章要点

1）研究人员通过X射线衍射、拉曼光谱和扩展X射线吸收精细结构谱对Ti₃C₂T_x Mxene的应变状态，即面外拉伸和相应的面内双轴压缩进行了综合表征。各种实验表征和密度泛函理论（DFT）计算结果表明，机械力化学诱导的应变Ti3C2Tx（MC-Ti₃C₂T_x）Mxene的锂扩散势垒得到了显著降低，这与观察到的快速离子转移动力学直接相关。

2）实验结果显示，MC-Ti₃C₂T_x电极具有较高的放电容量（0.1 A g^-1时为380.5 mAh g^-1）和优异的倍率性能，优于以往报道的大多数Ti₃C₂Tx电极。更重要的是，MC-Ti₃C₂Tx电极的离子传递动力学显著增强，在较宽的温度范围（40到-20℃）表现出优异的储锂性能。

参考文献

Jie Wang, Yingjie Hu, Baifeng Yang, Xin Wang, Jinwen Qin and Minhua Cao, Mechanochemistry-Induced Biaxial Compressive Strain Engineering in MXenes for Boosting Lithium Storage Kinetics, Nano Energy, (2021)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.106053

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106053