MXene 復合材料：能量轉(zhuǎn)換和存儲的黑科技
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MXenes因其獨特的層狀結(jié)構(gòu)、顯著的導電性和優(yōu)異的機械性能而受到學者的廣泛關注。除了原始形式之外，它們還可以與其他成分結(jié)合以獲得雜化物和納米復合材料，并具有增強的功能。它已廣泛應用于鋰電池、超級電容器、電磁屏蔽、腫瘤治療、生物傳感器、光催化等領域，在能量轉(zhuǎn)換和存儲方面顯示出巨大的應用潛力。
本文的目的是概述 MXene 的合成和表征方面的最新進展，以及它們在水分解和太陽能電池等能源轉(zhuǎn)換以及鋰離子電池、超級電容器和太陽能電池等能源存儲中的潛在應用。氫能將得到全面闡述?？偨Y(jié)了發(fā)展機遇和挑戰(zhàn)。
精彩呈現(xiàn)
●?概述了 MXene 合成和表征的最新進展。對不同結(jié)構(gòu)形式和組成特征的MXenes材料進行了分類、總結(jié)和分析。
●?全面闡述了MXenes在水分解、太陽能電池等能量轉(zhuǎn)換領域的應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
●?深入總結(jié)了MXenes在鋰離子電池、超級電容器、氫能等儲能領域的應用進展和發(fā)展?jié)摿Α?/strong>
圖文參考
總結(jié)
使用HF或HCl/LiF作為蝕刻劑可以生產(chǎn)具有不同形貌和表面化學性質(zhì)的多層二維（2D）MXene納米片。目前，單層或更少層MXene的合成并大規(guī)模生產(chǎn)仍然是一個挑戰(zhàn)。在具有各種組成的MXene中，源自Ti3AlC2母體化合物的家族，即Ti3C2TX，得到了最廣泛和深入的研究。實驗和理論結(jié)果獨立證明，MXenes 具有優(yōu)異的化學、物理、熱、電和機械性能。對此，建議實驗學家和理論學家在未來對MXene材料的研究中共同努力。
與此同時，MXenes 已被探索作為與其他材料（例如無機化合物和聚合物）結(jié)合的成分，以生產(chǎn)雜化物/復合材料，以實現(xiàn)增強或新出現(xiàn)的特性和性能。由于其獨特的性能，MXenes 在各個領域都有廣泛的應用。對于能量轉(zhuǎn)換和存儲，MXenes可用作催化劑或電極，具有優(yōu)越的性能。他們堅信，越來越多的應用需要探索，并且已經(jīng)出現(xiàn)了一些有用的方向?？偠灾?，MXenes屬于二維納米材料，可以通過多種方法進行長期研究。
