北科納米可提供MXene（可定制）

作為一類新興的二維材料，MXenes自從2011年被發(fā)現(xiàn)以來便得到了持續(xù)廣泛的關(guān)注。得益于其金屬導(dǎo)電性，機(jī)械穩(wěn)定性以及電化學(xué)活性，MXene基電極材料在儲(chǔ)能領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。截至目前，V2CTxMXene，作為MXene材料體系中研究較為廣泛的代表，因其較高的儲(chǔ)鋰?yán)碚撊萘浚▇940 mAh g-1）進(jìn)而吸引了很多研究者的興趣。然而，實(shí)驗(yàn)得到的V2CTx?MXene的容量與其理論容量相比還具有較大差距，這是由于其層堆疊與堆積，導(dǎo)致了電極與電解液之間較差的離子傳輸。因此，對高性能儲(chǔ)鋰的V2CTx?MXene的研究至關(guān)重要。

最近，華東師范大學(xué)潘麗坤教授團(tuán)隊(duì)在國際知名學(xué)術(shù)期刊?Journal of Colloid and Interface Science上發(fā)表題目為：?Nitrogen and sulfur co-doped vanadium carbide MXene for highly reversible lithium-ion storage的研究論文，報(bào)道了一種N，S共摻雜的V2CTx?MXene具有優(yōu)異的儲(chǔ)鋰性能，在0.1 A g-1的電流密度下，經(jīng)過100次循環(huán)可產(chǎn)生590 mAh g-1的可逆容量。?

N，S共摻雜的V2CTxMXene的合成示意圖。?

圖2.?N，S共摻雜的V2CTxMXene的SEM表征。

圖3.??N，S共摻雜的V2CTx?MXene的物理成分表征。

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圖4.?N，S共摻雜的V2CTx?MXene的電化學(xué)性能測試。

圖5.?N，S共摻雜的V2CTx?MXene的電化學(xué)性能測試。

圖6.?N，S共摻雜的V2CTx?MXene的動(dòng)力學(xué)分析。

圖7.?N，S共摻雜的V2CTx?MXene儲(chǔ)能機(jī)理分析

圖8.?N，S共摻雜的V2CTx?MXene在不同充放電狀態(tài)下的非原位XPS圖譜。

本文所制備的N，S共摻雜的V2CTx?MXene是通過與硫脲直接一步煅燒而實(shí)現(xiàn)的。與其他V2CTx?MXene鋰電負(fù)極材料相比，具有更高的可逆容量，更杰出的倍率性能以及更好的長期循環(huán)穩(wěn)定性。性能的提升主要可以歸因于N和S的共摻雜所帶來的協(xié)同效應(yīng)，提升了電化學(xué)反應(yīng)活性與電荷傳輸能力，進(jìn)而增強(qiáng)了離子和電子的快速擴(kuò)散。此外，N，S共摻雜擴(kuò)大了層間距，可以容納更多的鋰離子并在嵌鋰/脫鋰的過程中促進(jìn)離子傳輸?shù)膭?dòng)力學(xué)特性。

文獻(xiàn)鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.jcis.2020.12.044