纳米级缺陷工程通过改变表面基团或位置的相互作用，在二维材料中结合非凡的催化性能起着至关重要的作用。

近日，燕山大学Guodong Zou，Qiuming Peng通过化学剥离和氰胺插层的方法合成了高负载量的氮杂硼烯（N-硼烯(Mo_4/3(BnN_1−n)_2−mT_z)，N掺杂浓度高达26.78 at%）纳米片。

文章要点

1）在N-硼烯中观察到三种不同的氮中心，其中硼空位取代中心是其高化学活性的主要原因。吸引人的是，作为镁−二氧化碳电池的正极，它在200 mA g^-1的大电流下具有长寿命(305次循环)、高能效(93.6%)和超低过电位(−0.09 V)，超过了迄今报道的所有Mg−CO₂电池。

2）实验和计算结果表明，N-硼烯能显著改变反应产物的吸附能，降低速率控制步骤(*MgCO₂→*MgCO₃·xH₂O)的势垒，导致新的MgCO₃·5H₂O产物的快速可逆生成/分解。

具有缺陷的硼烯材料的激增为开发其他多相催化剂提供了大量机会，以有效地捕获和转化二氧化碳。

参考文献

Yangyang Wang, et al, Nitrogen-Anchored Boridene Enables Mg−CO2 Batteries with High Reversibility, J. Am. Chem. Soc., 2024

https://doi.org/10.1021/jacs.4c00630