过渡金属碳化物已用于能量存储、转换和极端环境应用。其二维对应物（称为 MXenes）的进步使得设计厚度约为 1 nm的独特结构成为可能。碱金属阳离子在 MXenes 的制造加工、存储和应用中至关重要，然而，这些阳离子与 MXenes 的确切相互作用尚不完全清楚。

在本研究中，印第安纳大学-普渡大学印第安纳波利斯分校Babak Anasori报道了使用 Ti₃C₂T_x、Mo₂TiC₂T_x 和 Mo₂Ti₂C₃T_x MXenes，展示了碱金属阳离子如何占据过渡金属空位，以及它们对 MXene 结构稳定性的影响，从而控制 MXene 的相变。

文章要点

1）原位高温 x 射线衍射和扫描透射电子显微镜、原子层分辨二次离子质谱等非原位技术以及密度泛函理论模拟来研究这种行为。在 MXenes 中，这代表了 MXenes 稳定性和应用方面 2D 基面上阳离子相互作用基础的进步。

从广义上讲，这项研究展示了一种潜在的新工具，可用于在原子尺度上实现陶瓷的理想相-性质关系。

参考文献

Wyatt, B.C., Boebinger, M.G., Hood, Z.D. et al. Alkali cation stabilization of defects in 2D MXenes at ambient and elevated temperatures. Nat Commun 15, 6353 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-50713-2

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50713-2