得益于其超薄的层状结构和丰富的元素种类，MXenes正成为一种极有前途的获取能源和储存的候选电极材料。目前人们通常是从坚固的MAX材料中通过危险的含氟试剂合成Mxenes，不幸的是，这会导致了其表面大量的惰性氟化物官能团，并显著降低了Mxenes的性能。

近日，受OH⁻/Cl⁻和“A”元素强结合使得各种具有Al/Ga层的MAX材料，原则上可以通过合适的外加功率（如热辅助电蚀刻蚀方法）在单一的HCl溶液中形成可溶性AlCl₃和GaCl₃的启发，中科大宋礼教授，美国莱斯大学Pulickel M. Ajayan报道了一种用于制备无氟Mxenes的HCl基水热刻蚀策略。

文章要点

1）研究人员先用第一性原理计算模拟了各种具有Al和Ga中间层元素的MAX材料的可行性，预测了决定腐蚀温度和压力（T&P）的条件，揭示了HCl选择性腐蚀MAX相的奥秘。然后，对包括Mo₂Ga₂C和Cr₂AlC在内的多种MAX材料，实验提出了一种简单可控的HCl-水热刻蚀方法。

2）所制备的高质量的无氟Mo₂CTx只有Cl-和O-端基，同时与用HF腐蚀法制备的Mo₂CT_x MXenes相比，表现出不同的电容行为，在超级电容器和钠离子电池中表现出很高的电化学性能。

这一研究使无氟MXenes的开发成为可能，并为探索其在储能中的应用潜力打开了一扇新窗口。

参考文献

Changda Wang, et al, HCl-Based Hydrothermal Etching Strategy toward  Fluoride-Free Mxenes, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202101015

https://doi.org/10.1002/adma.202101015