二维（2D）材料以其独特的性质和广泛的应用引起了人们的极大兴趣。自2011年发现以来，被称为Mxenes的2D过渡金属碳化物和氮化物得到了迅速发展。其各种组成元素和可控的表面化学为各种性能提供了可调节空间。MXenes具有优异的电学、光学和等离子体性质，在超级电容器、电磁吸收和屏蔽涂层、催化剂和碳捕获等领域显示出广阔的应用前景。
近日，中科院宁波材料所黄庆研究员，香港城市大学支春义教授报道了采用Lewis酸-熔体蚀刻法合成了具有单一（-Cl，-Br和-I），二元（-ClBr，-ClI和-BrI）以及三元（-ClBrI）卤素末端的Ti3C2 MXenes。
文章要点
1）将这些卤化的MXene以及通过HF蚀刻生产的传统MXene（表示为Ti3C2（OF））分别组装为锌离子电池的正极。结果显示，具有单卤素末端的Ti3C2Br2和Ti3C2I2在约1.6和1.1 V时表现出放电平台，比容量分别达到了97.6和135 mAh g-1。而具有多卤素末端的Ti3C2(BrI)和Ti3C2(ClBrI)具有双重放电平台，比容量分别达到了117.2和107.4 mAh g-1。相反，Ti3C2Cl2和Ti3C2（OF）仅显示出46.5和51.7 mAh g-1的容量，而没有放电平台。
2）进一步的研究发现，除了Ti3C2中最外的Ti层之外，-Br和-I端也具有可逆氧化还原行为，从而使得卤化的Mxene具有出色的电化学性能。
研究工作揭示了活性表面端在MXene电化学性能中的作用，这对于调节MXene的性能和扩大其应用范围具有重要意义。
参考文献
Mian Li, et al, Halogenated Ti3C2 MXenes with Electrochemically Active Terminals for High-Performance Zinc Ion Batteries, ACS Nano, 2021
DOI: 10.1021/acsnano.0c07972
https://dx.doi.org/10.1021/acsnano.0c07972
