Recently, Liu et al. reported that Ti2CTx MXene have ultra-high hydrogen storage capacity (8.8 wt.%) at room temperature. For the purpose to clearly understand the hydrogen storage (H-storage), the composition of studied samples should be clearly characterized and the H-storage structure need be explored. To achieve 8.8 wt.% capacity, 3 layers of H2 molecules need be stored in the interlayer space of MXene with the structure of Ti2CF2H14. The H2 layers with graphene-like 2D structure are in solid/liquid state at room temperature, which is significant in the explore new materials with surprising properties.
A general Lewis acidic etching route for preparing MXenes with enhanced electrochemical performance in non-aqueous electrolyte
过渡金属的二维碳化物和氮化物,称为MXenes,是一种快速增长的二维材料家族,作为储能材料引起了人们的关注。到目前为止,MXene主要是由含Al的MAX相(其中A = Al)通过Al溶解在含F溶液中制备的,但大多数其他MAX相尚未被探索。在这里,氧化还原控制的A位蚀刻的MAX相在路易斯酸熔体中提出和验证的合成各种MXene从非常规MAX相前体与A元素Si,Zn和Ga。通过该熔融盐合成方法获得的Ti 3C 2 MXene材料的负极在1 M LiPF 6碳酸盐基电解质中提供高达738 C g-1(205 mAh g-1)的Li+存储容量,具有高倍率性能和伪电容式电化学特征。由这种熔盐合成路线制备的MXene提供了作为电化学储能应用的高倍率负极材料的机会。
The relationship between activated H2 bond length and adsorption distance on MXenes identified with graph neural network and resonating valence bond theory
Site-Selective Yttrium Substitution in Ti3AlC2 Enables Interlayer Engineering and Li Transport in Ti3C2Tx cathodes for High-Power Energy Storage
ICMUV, Instituto de Ciencia de Materiales, Universidad de Valencia(瓦伦西亚大学材料科学研究所);King Danylo University(丹尼洛国王大学);Department of Applied Physics and Electromagnetism, University of Valencia(瓦伦西亚大学应用物理与电磁学系)
Emergence of strong room-temperature ferroelectricity and multiferroicity in 2D-Ti$_3$C$_2$T$_x$ free-standing MXene film
二维(2D)多铁性材料是智能技术发展的关键候选材料。在这里,我们采用了一种简单的合成方法来实现人们期待已久的开发铁电和多铁性2D材料的梦想,特别是在称为MXenes的新型材料中。蚀刻的Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene首先在HF处理之后合成,然后进行分层工艺以成功合成自支撑Ti $_3$ C $_2$ T $_x$膜。然后将自支撑膜在室温下暴露于空气以及在不同温度下加热以形成衍生自Ti $_3$ C $_2$ T $_x$ MXene本身的TiO $_2$层。TiO $_2$是一种初期铁电材料,具有复合铁电相。结构和形貌分析证实了自支撑膜的成功合成,拉曼光谱揭示了不同相的TiO $_2$的形成。铁电体的测量表明,在室温下的一个明确的极化滞后回线。此外,在薄膜中观察到的磁滞表明在室温下的铁电和铁磁相之间的耦合的可能性。还进行了磁电耦合测试,其显示在施加的磁场下的清晰的、可切换的自发极化。这是首次报道室温下二维自支撑MXene薄膜中存在铁电相和多铁性耦合,这开辟了室温下基于二维材料的电和磁数据存储应用的可能性。
A Record-High Ion Storage Capacity of T-Graphene as Two-Dimensional Anode Material for Li-ion and Na-ion Batteries
近年来,开发具有高性能,特别是具有高离子存储容量的可应用的二维(2D)电极材料已成为越来越令人着迷的追求。基于第一性原理计算,我们报道了一种新型碳基二维材料T-石墨烯具有创纪录的Li/Na存储容量。T-石墨烯对Li的容量高达2233.2 mA h g-1,对Na的容量可达2357.2 mA h g-1,是商用石墨的6倍,是迄今为止鉴定的2D负极材料中最高的。研究表明,T型石墨烯的储能能力主要得益于其较低的原子质量和特殊的周期性晶格结构。T-石墨烯不仅具有储能容量,而且具有稳定的离子吸附、良好的导电性、快的离子扩散速度和低的开路电压等优点,是锂离子电池和钠离子电池储能容量的优良负极材料。