与锂离子电池相比，可充电铝电池作为一种潜在的更安全、更便宜、容量更大的储能装置，受到了越来越多的关注和研究。

近日，河北大学Zhanyu Li，北京科技大学Jianling Li报道了利用氟化锂和浓盐酸溶液腐蚀的方法成功合成了碳化钒（V₂C），在与硒煅烧后形成一种复合二维层状结构（V₂C@Se）。

文章要点

1）研究人员通过X射线光电子能谱和电化学分析，研究了V₂C@Se在充放电过程中的可逆氧化还原反应主要包括V²⁺/V³⁺、V⁴⁺/V⁵⁺和Se^2-/Se²⁺。通过密度泛函理论（DFT）计算，研究人员发现硒处理后[AlCl₄]^-在V₂C表面的吸附和扩散比处理前更加平滑（如果考虑-OH等官能团的话）。

2）该方法不仅去除了V₂C层表面的-OH官能团，提高了[AlCl₄]^-的可逆插层性能，而且通过Se和V₂C层的结合实现了更高的能量密度。由于硒的参与，该正极材料在1 A g^-1下的首次放电比容量为402.5 mAh g^-1，循环1000次后仍能保持119.8 mAh g^-1的放电比容量。

本研究通过探索插层型MXene复合正极材料的合成，有望启发研究人员开发高能量密度、高稳定性的铝电池。

参考文献

Wenrong Lv , Gaohong Wu , Xiaoxiao Li , Jianling Li , Zhanyu Li , Two dimensional V₂C@Se (MXene) composite cathode material for high-performance rechargeable aluminum batteries, Energy Storage Materials (2022)

DOI：10.1016/j.ensm.2022.01.019

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2022.01.019