二维（2D）过渡金属碳化物/氮化物（Mxenes）具有优异的物理化学性质，在电化学储能器件中具有广阔的应用前景。然而，由于其固有的自堆积和窄层间距，其很难应用在多价离子储能系统中。

近日，南昌大学陈义旺教授，袁凯教授报道了将不同分子大小的脂肪二胺和芳香族二胺通过一步胺化过程插入到MXene中间层之间作为支撑柱，抑制了自堆积，获得了不同扩展的层间距，并提高了抗氧化稳定性。

文章要点

1）X射线衍射结果表明，MXene的层间距从1.23 nm增加到1.40 nm。对苯二胺插层的Mxene（PDA-Mxene）表现出更佳的层间距（1.38 nm）和匹配的孔结构，改善了电解质的可及表面积，增强了电荷传输性能，并促进了Zn²⁺离子的存储。

2）实验结果显示，以PDA-Mxene为正极的锌离子混合型超级电容器在2 m ZnSO₄电解液中具有较高的比电容（124.4.2 F g⁻¹，0.2 A g⁻¹）和优异的循环稳定性（1 A g⁻¹下，循环10000次后容量保持率为85%）。

本研究为利用有机小分子精确控制MXene的层间距提供了一条途径，因此，可以通过优化层间距来实现MXene基电化学储能器件的高效电荷存储。

参考文献

Mengke Peng, et al, Manipulating the Interlayer Spacing of 3D MXenes  with Improved Stability and Zinc-Ion Storage Capability, Adv. Funct. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adfm.202109524

https://doi.org/10.1002/adfm.202109524