在常温下电化学CO2转化是同时提供连续电源和生产碳酸盐等增值化学品的一种有效途径。基于结构和形态设计的刚性催化剂，克服了Li-CO2电池反应动力学缓慢的缺点，从而提高了电池的循环寿命。

有鉴于此，南京航空航天大学彭生杰教授，Linlin Li，澳大利亚伍伦贡大学侴术雷教授报道了采用自牺牲模板法制备了一种2D Ti₃C₂T_x MXene/碳异质结构的1D平行排列纳米管（MNT），并将其作为Li-CO₂电池的高效催化剂。

文章要点

1）研究人员首先通过刻蚀和剥离块体Ti₃AlC₂制备了Ti₃C₂T_x MXene纳米薄片(MNS)。采用静电纺丝法制备了醋酸纤维素(CA)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)复合纳米纤维（CA/PMMA纳米纤维），并将其作为模板。CA作为添加剂可以对PMMA的表面进行改性，从而使得CA/PMMA复合纳米纤维可以在MXene溶液中分散良好。最后，在500 ℃下进行热处理以合成MNT。

2）得益于Ti₃C₂T_x MXene和碳层的协同作用，制备的MNT具有优异的催化活性和较长的循环寿命。通过非原位和原位表征和理论计算，研究人员阐明了反应机理和动力学。

所制备的MNT可以提高CO₂的转化率和利用率，从而提高Li-CO₂电池的性能。

参考文献

Zhe Hu, et al, Hierarchical Ti₃C₂T_x MXene/Carbon Nanotubes for Low Overpotential and Long-Life Li-CO₂ Batteries, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.0c10558

https://doi.org/10.1021/acsnano.0c10558