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研究人员发表的二维材料MXene基金属离子电池研究进展

时间:2020-05-15 04:10:15 来源:网络

最近,中国科学院大连化学物理研究所二维材料和能量器件研究小组研究员吴忠帅应邀发表了题为二维材料mxene基高性能金属离子电池的研究进展与展望((recentadvancesandpromiseofmxenebasednanostructuresforhigh-performancemetalionbatteries).)的评论文章。

在先前研究的基础上,研究小组系统地评述了高性能金属(锂、钠、钾、镁、锌、钙)离子电池中MXene基纳米结构的研究进展和未来发展方向。总结了MXene材料在金属离子电池中的三种重要作用:活性电极材料、导电载体和收集液。详细描述了MXene族的不同尺寸(0维、1维和2维)及其三种复合模型:加载型、涂层型和三明型。综述了不同类型金属离子电池用不同MXene复合材料的优缺点和结构-活性关系,着重介绍了MXene与活性材料的强耦合复合界面以及协同耦合提高金属离子电池性能的内在机理,简要讨论了MXene基纳米结构在高性能金属离子电池应用中的挑战和发展机遇,并提出了一些解决方案和未来的发展方向。

近年来,研究小组在二维材料MXene的可控制备、结构设计和高效电化学储能装置的构建方面取得了一系列进展:开发了一种新的冲击碱化和氧化碱化策略,以控制具有优良的钠或钾储存性能的MXene纳米带(纳米能量,207,40,1)及其衍生钛酸钠或钛酸钾纳米带(acsNano,207,11,4792)的制备。以MXene衍生钛酸钠为负极,高性能钠离子微超级电容器(ADV)。SCI。2019,6,1902147)和微型电池(能源)。SCI。研制了2020,13821MXene基集成硫正极(acsNano,2018,12,2381),研制了大容量无枝晶三维MXene/锂复合负极(acsNano,2019,13,14308),研制了以MXene为负极的氢离子摇椅超级电容器(acsNano,2019,13,6899)。高比能微超级电容器母校。化学。以离子液体预插层MXene膜为电极,得到了a,2019,7,9478.

上述工作由国家自然科学基金、国家重点研究开发项目、辽宁省自然科学基金-材料联合基金、中国科学院清洁能源创新研究所合作项目支持。

二维材料MXene基金属离子电池的研究进展

资料来源:中国科学院大连化学物理研究所