合理的纳米复合电极电子结构工程对提高可充电电池的电化学性能具有重要意义。

基于此，扬州大学张秀云教授，澳大利亚悉尼科技大学汪国秀教授，Hao Liu报道了采用一锅水热法合成了一种Ti₃C₂T_x MXene基气凝胶中嵌有Sb单原子和量子点的层状三维纳米复合材料（Sb SQ@MA）。

文章要点

1）研究发现，由于Mxene气凝胶的双重限制和柠檬酸与Sb³⁺的螯合作用，同时获得了Sb单原子和量子点。

2）密度泛函理论（DFT）计算表明，原子分散的Sb能有效地促进Sb量子点与Mxene衬底之间的电荷转移，增强界面上K的吸附能力。同时，三维多孔GO辅助的MXene基气凝胶不仅提供了快速的电子传输途径，而且有利于电解质的浸渍，增强了复合电极的结构稳定性。

3）得益于这些协同效应，Sb SQ@MA阳极在PIBs中表现出优异的电化学性能。此外，研究人员利用原位XRD和非原位TEM表征揭示了反应机理，证实了合理设计结构的优越性。

这项研究为设计和开发用于电化学储能和转换的独特结构的单原子材料提供了启示。

参考文献

Xin Guo, et al, MXene-Based Aerogel Anchored with Antimony Single Atoms and Quantum Dots for High-Performance Potassium-Ion Batteries, Nano Lett., 2022

DOI: 10.1021/acs.nanolett.1c04389

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04389