MXene是二维(2D)材料家族的新成员,于2011年首次报道,由于其独特的属性(包括导电性、柔性结构、亲水性和机械稳定性),在各个研究领域引起了极大的兴趣。
近日,扬州大学庞欢教授,南京信息工程大学Yizhou Zhang介绍了一种合成二维(2D)MXene异质结构的新方法,该异质结构具有夹层和交联的网络结构。该方法解决了二维纳米材料中不可避免的聚集导致的活性降低的常见问题。
文章要点
1)通过利用 MXene 独特的表面特性,我们成功诱导了各种 2D 纳米材料在 MXene 基底上的生长。该策略有效地减轻了自堆积缺陷并增加了表面区域的暴露。特别是,所获得的2D-2D MXene@NiCo层状双氢氧化物(MH-NiCo)异质结构表现出增强的结构稳定性、改善的化学可逆性和更高的电荷转移效率,优于纯NiCo LDH。
2)水性MHNi4Co1//Zn@碳布(MH-Ni4Co1//Zn@CC)电池表现出卓越的性能,其比容量高达0.61 mAh cm−2,在2300次循环后仍保持96.6%的电容。此外,它的能量密度为1.047 mWh cm−2,功率密度为32.899 mW cm−2。
这项研究不仅为能源相关纳米材料的新设计范式铺平了道路,而且还为先进电化学器件中2D-2D异质结构的应用和优化提供了宝贵的见解。
参考文献
Guangxun Zhang, et al, MXene-mediated Interfacial Growth of 2D-2D Heterostructured Nanomaterials as Cathodes for Zn-based Aqueous Batteries, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202401903
https://doi.org/10.1002/anie.202401903