在Li-S电池中存在着重大的挑战，特别是其中S的不导电性、多硫化锂溶解在液体电解质过程中的穿梭作用等，导致了低库仑效率、活性材料损失、快速容量衰减等问题。有鉴于此，韩国高等科学技术研究院Jae W Lee、Chi Won Ahn等报道了通过CO₂对剥离后的MXenes氧化，并将其用于阳极材料、修饰玻璃纤维上的隔膜材料、抑制多硫化物的扩散。

本文要点：

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作者发现在900 ℃中CO₂氧化处理后，在二维界面纳米层表面和锐钛矿TiO₂形成了非常好的界面结构。通过这种CO₂氧化处理的MXene作为阳极和氧化MXene材料修饰的隔膜实现了高达99 %的库伦效率，在1C电流密度中进行300次循环后保持达到900 mAh g^-1的容量。这种增强的电池性能是由于MXene和多硫化物之间较高的化学吸附、物理吸附导致。

参考文献

Dong Kyu Lee, Yoonjeong Chae, Hwajin Yun, Chi Won Ahn*, and Jae W Lee*

CO₂–Oxidized Ti₃C₂T_x–MXenes Components for Lithium–Sulfur Batteries: Suppressing the Shuttle Phenomenon through Physical and Chemical Adsorption

DOI：10.1021/acsnano.0c01452

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c01452