制备具有介孔和不饱和边缘的Ti3C2纳米片，以实现锂多硫化物的协同吸附-催化作用

《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》：Engineering Ti3C2 Nanosheets with Mesopores and Unsaturated Edges for Synergistic Adsorption-Catalysis of Lithium Polysulfides

二维Ti3C2 MXene纳米片经氨水蚀刻获得丰富边缘位点，通过碳纳米管构建三维网络结构，增强锂离子传输与多硫化物催化转化，显著提升锂硫电池速率性能和循环寿命。

　　

锂硫电池是下一代最有前景的电池技术，但仍需解决一些问题，例如多硫化物的穿梭效应和反应动力学缓慢的问题。利用二维（2D）宿主材料与锂多硫化物之间的强相互作用是抑制穿梭效应和加速反应动力学的有效方法之一。在本研究中，通过在氨水中蚀刻2D Ti₃C₂ MXene纳米片，生成了丰富的边缘位点，用于锂多硫化物的吸附和催化转化。同时，通过将Ti₃C₂纳米片与交联碳纳米管（CNTs）结合，构建了三维（3D）网络结构，以容纳硫元素并促进锂离子和电子的传输。实验测试结果和理论计算表明，Ti₃C₂的边缘未饱和位点对锂多硫化物的吸附能力更强，Li₂S的分解能更低。得益于这些结构优势，负载硫的样品表现出更优异的倍率性能和更长的循环寿命。本研究为2D材料的边缘工程构建及其在能源领域的应用提供了一种有效方法。