在过去的十年中，由于电动汽车市场对高效电化学储能（EES）设备的迫切需求，锂离子电池技术由于其高能量密度（~300 Wh kg^-1）而受到越来越多的关注。然而，由于扩散限制的氧化还原反应，它们的充电速率（小时）缓慢仍然是一个主要瓶颈。

近日，报道了使用二维 Ti₃C₂ MXene 作为模型材料来了解表面基团如何影响其电化学性能。

文章要点

1）通过熔盐方法调整 Ti₃C₂ MXene 的表面终端（Cl-、N/O- 和 O-）的性质，可以改变 MXene 层之间的间距和水限制水平，从而显着改变酸性电解液中的电化学性能。

2）通过结合操作中 X 射线衍射和电化学石英晶体微天平 (EQCM) 技术，发现受限水的存在会导致 Cl 封端 Ti₃C₂ 从几乎电化学不活跃的行为急剧转变为N,O 封端 Ti₃C₂ MXene的理想的快速赝电容行为。

这项实验工作不仅证明了表面终止与受限水之间的紧密联系，而且揭示了受限水对 MXene 中电荷存储机制和反应动力学的重要性。

参考文献

Liyuan Liu, et al, Role of Surface Terminations for Charge Storage of Ti3C2Tx MXene Electrodes in Aqueous Acidic Electrolyte, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202319238

DOI: 10.1002/anie.202319238

https://doi.org/10.1002/anie.202319238