微波蚀刻制备超薄柔性MXenes及其纳米复合材料储钾机制

高嵩; 赵薇芳; 蒋青青

doi:10.20056/j.cnki.ZNMDZK.20240704

中南民族大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 44 ›› Issue (02) : 153 -161. DOI: 10.20056/j.cnki.ZNMDZK.20240704

微波蚀刻制备超薄柔性MXenes及其纳米复合材料储钾机制

高嵩, 赵薇芳, 蒋青青

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摘要

过渡金属碳/氮化物（MXenes）因其可调的层间距和高导电性，被视为钾离子电池的理想电极候选材料.但合成时间长和相邻层的自聚集限制了其实际应用.采用微波刻蚀将刻蚀时间从几十小时缩短至30 min，同时制备出了高质量的超薄柔性MXenes.以柔性MXenes导电层为基底，将碳球均匀支撑于层间，并通过进一步的硫掺杂诱导了不同钛价态.结果表明：精心设计的S-C@Ti₃C₂T_x阳极在500 mA·g^-1的电流密度下，循环400次后显示出327 mA·h·g^-1的优异可逆比容量.这是首次将微波蚀刻分层的MXenes材料应用于钾离子充电电池研究中.