近日，理學(xué)院畢文超老師在國(guó)際知名綜述期刊《材料科學(xué)進(jìn)展》（Progress in Materials Science）上發(fā)表題為“MXenes及其復(fù)合材料的合成、特性和電儲(chǔ)能方面的應(yīng)用”（Synthesis, properties, and applications of MXenes and their composites for electrical energy storage）的綜述論文。畢文超老師為該論文第一作者，同濟(jì)大學(xué)高國(guó)華教授、吳廣明教授和美國(guó)華盛頓大學(xué)曹國(guó)忠教授為通訊作者，上海理工大學(xué)為第一單位。
隨著新能源的開(kāi)發(fā)和利用，超級(jí)電容器和二次離子電池等存儲(chǔ)電能的儲(chǔ)能系統(tǒng)受到廣泛關(guān)注。MXene是一種新型的2D過(guò)渡金屬碳化物、氮化物和碳氮化物，因具有高電子導(dǎo)電性、可控的結(jié)構(gòu)和豐富的表面化學(xué)，被應(yīng)用于超級(jí)電容器和二次離子電池中。該綜述以MXene的特性與晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成和表面化學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系為基礎(chǔ)，首先系統(tǒng)總結(jié)了MXene的合成（包括MXene的制備、剝離方法和復(fù)合材料制備策略等）對(duì)其特性的影響。全面闡述了MXenes及其復(fù)合材料作為陰極、陽(yáng)極、集流器、電解質(zhì)添加劑及導(dǎo)電粘合劑在不同儲(chǔ)能系統(tǒng)中的電化學(xué)行為及性能。這包括超級(jí)電容器、單價(jià)二次離子電池（鋰電子電池、鈉離子電池、鉀離子電池、鹵素陰離子電池）和多價(jià)二次離子電池（鋅離子電池、鎂離子電池、鈣離子電池、鋁離子電池)，詳細(xì)分析了MXene的“合成-特性-應(yīng)用“關(guān)系。
該綜述討論了MXene在下一代超級(jí)電容器和二次離子電池應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)和觀點(diǎn)，為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)基于MXenes的儲(chǔ)能系統(tǒng)提供了思路。該研究在儲(chǔ)能領(lǐng)域、催化領(lǐng)域、光學(xué)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等方面產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。
MXenes及其復(fù)合材料的合成、特性和其在電儲(chǔ)能方面的應(yīng)用
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https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2023.101227
供稿：理學(xué)院
