二维金属碳化物纳米片衍生物研究取得新进展

近日，中科院大连化物所吴忠帅研究员带领二维材料与能源器件研究团队发展了一种同时氧化和碱化的新策略，一步法实现了二维金属碳化物纳米片（Ti3C2MXene）向超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带的转变，发现其具有优异的储钠和储钾性能。相关研究成果发表在美国化学会纳米期刊上。

MXene是一类新型二维金属碳（氮）化物纳米片，具有优异的电化学性能。一般由三元MAX相经化学刻蚀剥离制得，其中M指过渡族金属（如Ti、V、Nb、Ta等），A指Al、Si等，X指C、N。常见的Ti3C2 MXene表面具有大量的含氧/氟官能团, 作为储能电极材料时易产生较大的不可逆容量，导致可逆比容量与库伦效率较低。因此，需要研发结构和性能稳定的MXene基新型电极材料。

该研究团队通过设计一种同时氧化和碱化的新过程，一步法实现了二维金属碳化物纳米片（MXene）向超薄钛酸钠或钛酸钾纳米带的转变，所制备的纳米带具有较大的层间距（0.90~0.93 nm）、超薄厚度（3C2 二维纳米片只是60余种MXene家族中的一种，此项研究工作为开发新型MXene衍生功能纳米材料开辟了新的途径。