探索和设计合适的用于钠存储的电极材料以促进钠离子电池（SIB）的实际应用具有重要意义。在潜在的钠存储材料中，磷的理论容量最高，磷具有三种主要同素异形体，包括白磷，红磷和黑磷（BP），其中BP是热力学最稳定且导电性最高的同素异形体。特别是，块状BP可以剥落成薄的二维黑磷（磷烯），这使得其具有能量存储的优点，例如较短的离子扩散路径，较大的体积比等。然而，像大多数2D材料一样，磷烯在电极制造过程中也面临严重的重堆积。此外，合金化和脱合金工艺引起的大量体积变化会破坏磷电极结构并迅速降低电池性能。研究表明通过与其他互补2D材料的杂交能够解决这些问题。MXenes是一类新型的2D过渡金属碳化物和/或氮化物，因其较高的电子电导率，良好的弹性和出色的亲水性而备受关注，而且 MXenes对电子和碱性阳离子均具有出色的导电性。基于此，悉尼科技大学汪国秀，Liu hao课题组通过混合几层磷烯和Ti₃C₂T_x MXene水性胶体溶液，然后在真空冷冻干燥过程中进行自组装，制造出磷烯/MXene二维纳米结构，用于高性能钠离子电池负极材料。

文章要点：

1）利用Ti₃C₂T_x MXene的高导电性和弹性以及磷烯的高容量来制造磷烯/ MXene杂化负极材料，用于高性能钠离子电池。该混合电极在0.1 A g^-1下，实现了535 mAh g-1的高可逆容量，并具有出色的循环性能（在1 A g^-1时，循环1000次后为343 mAh g^-1，容量保持率为87％）。

2）实验研究和理论计算表明，二维异质结构中Ti₃C₂T_x MXene的存在不仅缓冲了磷的体积变化，而且还促进了钠的扩散。此外，深入XPS分析表明，MXene的氟末端可通过形成富氟SEI来稳定循环性能，并提高磷烯/MXene负极的库仑效率。

总之，这项工作实现了二维混合纳米架构在具有高能量密度，快速充电和长循环寿命的可再充电电池的应用。同时，它还表明具有官能团的无机二维材料可以有效地调节SEI并提高电池的电化学性能。

Xin Guo, et al, Boosting Sodium Storage in 2D Phosphorene/Ti3C2Tx MXene Nanoarchitectures with Stable Fluorinated Interphase, ACS Nano, 2020

 DOI: 10.1021/acsnano.0c00177

http://hs.doi.org.qlu.12uygb.top/10.1021/acsnano.0c00177