室温下工作的钠离子电池有望取代锂离子电池，成为新一代储能技术，然而由于缺乏具有足够寿命和优异倍率性能的负极材料而受到严重限制。

近日，为了解决这个问题，吉林大学韩炜教授，中科院半导体研究所Lili Wang报道了一种碳包覆的Nb₂CT_x MXene骨架MoS₂纳米薄片（Nb₂CT_x@MoS₂@C），并构建了一个稳固的三维交联结构。

文章要点

1）在这样的设计中，高导电性的Nb₂CT_x MXene纳米片防止了MoS₂片的重堆叠，并为电荷转移和扩散提供了有效的通道。此外，分级碳涂层具有一定的体积弹性和良好的导电性，保证了钠离子的嵌入，有利于快速动力学和长期稳定性。

2）实验结果表明，Nb₂CT_x@MoS₂@C负极具有超高的可逆容量，在0.1 A g⁻¹下的可逆容量为530 mA h g⁻¹，循环200次后的容量为403 mA h g⁻¹，在1.0 A g⁻¹下的2000次循环中仅有0.01%的退化。此外，该负极在0.1~1 A g⁻¹的倍率性能方面具有约88.4%的容量保持率。最重要的是，Nb₂CT_x@MoS₂@C负极可以在电流密度为20甚至40 A g⁻¹下实现快速充放电，容量分别为340和260 mAh g⁻¹。

参考文献

Zeyu Yuan, et al, Carbon-Reinforced Nb₂CT_x MXene/MoS₂ Nanosheets as a Superior Rate and High Capacity Anode for Sodium-Ion Batteries, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c00849

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c00849