MXene在钠离子电池负极中的研究进展

胡妙棱,王玲,李珊珊,延卫(西安交通大学 环境科学与工程系,西安市固体废物资源化利用重点实验室)
摘要:钠离子电池是近年来热门研究的二次离子电池之一,具有成本低、资源丰富的优点。但钠的原子质量和离子半径较大,导致钠离子电池结构形变,影响其电化学性能。MXene是一种新型的二维层状结构材料,具有高导电性、高可塑性、高耐腐蚀性和大比表面积的特性,在钠离子电池中具有广泛的应用。但MXene作为电极材料时,由于层间的范德华力使得片层易再次堆叠,从而减少了表面活性位点,加长了离子扩散路径,进而影响了钠离子电池的比容量和倍率性能。本文综述了MXene材料在钠离子电池负极中的研究进展,介绍了MXene材料的基本性质和制备方法,详细论述了MXene材料优化改性的方法和储钠机制,总结了MXene在钠离子电池负极实际应用中面临的困难和挑战,并展望了MXene材料进一步发展的方向,希望对MXene材料的实际应用有所启发。
关键词:MXene;电化学储能;电极材料;钠离子电池;储钠机制

目录介绍

1 二维层状MXene材料

1. 1 刻蚀法制备MXene

1.1.1 酸刻蚀法

1.1.2 碱刻蚀法

1.1.3 电化学刻蚀法

1. 2 化学气相沉积法制备MXene

1. 3 其他方法制备MXene

2 MXene基钠离子电池负极材料

2. 1 形貌与结构优化

2. 2 杂原子掺杂

2. 3 MXene基复合材料

2.3.1 MXene与碳材料复合

2.3.2 MXene与金属氧族化物复合

(1) MXene/金属氧化物

(2) MXene/金属硫化物

(3) MXene/金属硒化物

2.3.3 MXene与有机材料复合

2.3.4 MXene与单质材料复合

2.3.5 MXene与其他材料复合

3 MXene的储钠机制

4 总结与展望

 

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