多孔MXene制备策略及其在多领域的应用研究进展

夏若萱, 贾芸芳(南开大学　电子信息与光学工程学院)

摘要：MXene 材料由于其优异的导电性、丰富的表面化学基团、良好的亲水性和高度可调的微观形貌，在储能、传感器、生物医学和电磁干扰屏蔽等邻域具有巨大的应用潜力。然而，在传统的MXene 薄膜中，由于MXene 纳米片的自堆积效应，导致了比表面积急剧下降，功能材料负载能力低，以及离子传输受阻等问题。为此，构建具有高比表面积和丰富孔隙结构的多孔MXene 材料成为近年来MXene 材料及器件研究的热点之一。本文首先以多孔形成策略为线索，综述了近年来多孔MXene 制备工艺的研究进展，这些多孔形成方案不仅有效克服了MXene 纳米片的自堆积问题，还可以调节MXene 的电导率、介电常数及离子在多孔MXene 中的传输性能；然后，根据应用场景的不同，系统综述了多孔MXene 在锂/钠离子电池、超级电容器、传感器、生物医学、电磁干扰屏蔽等多个领域中的应用研究进展，并对其中应用策略、孔隙结构和器件结构设计进行了总结。本文旨在通过对多孔MXene 材料及应用研究的综述，为推动多孔MXene 产业化提供理论和实验依据。

关键词：多孔MXene；柔性敏感电极；电化学传感器；储能；电磁干扰屏蔽