钛基MXenes在锂离子电池负极中的应用：多层结构（Ti2C、Ti3C2、Ti4C3）的合成策略与电化学性能综述

《Journal of Environmental Management》：Microbial mechanisms of biochar reducing methane emission in a rice-crayfish integrated system

本综述系统探讨了钛基MXenes（Ti2C、Ti3C2、Ti4C3）作为锂离子电池（LIB）负极材料的潜力，重点分析了不同合成方法（如HF蚀刻、熔盐法）对其层间间距、表面化学修饰（–O/–F/–OH）和电化学性能（如比容量、循环稳定性）的影响，为高性能电池设计提供了关键见解。

　　

Section snippets

Synthesis of Ti-based MXenes

钛基MXenes是通过从其相应的MAX相中选择性去除A层来合成的。该研究主要调查了三种MAX前体：Ti₂AlC、Ti₃AlC₂和Ti₄AlC₃，它们分别被转化为Ti₂CT_x、Ti₃C₂T_x和Ti₄C₃T_x。采用了多种蚀刻策略（如图2所示），以确定能最好地保留结构特征并允许可控表面功能化的条件。钛基MXenes可以通过这些方法合成。

Electrochemical performance of Ti-based MXenes as anode material in LIBs

钛基MXenes作为锂离子电池负极材料的性能与其原子结构和电化学行为之间的紧密联系密不可分。在原子水平上，较短的Ti–C和Ti–O键长有助于高结构稳定性，而可控的层间间距和可调节的表面末端则改善了锂离子传输，并有助于适应充放电循环过程中发生的体积变化。这些结构特征...

Discussion and future directions

我们的研究得出结论，Ti₃C₂表现出比Ti₂C和Ti₄C₃相对更好的结构稳定性，这是基于它们作为LIB负极的电化学行为（特别是容量保持和循环性能）的比较报告。这些研究一致表明，与其他钛基材料相比，Ti₃C₂保持了更高的可逆性和更稳定的长期循环性能。

Conclusion

钛基MXenes，包括Ti₂C、Ti₃C₂和Ti₄C₃，由于其层状结构、高导电性和可调的表面功能，已成为锂离子电池有前途的负极材料。这些特性促进了有效的锂离子扩散和可逆电荷存储，使它们非常适合高能量和快速充电的电池系统。在这三种材料中，Ti₃C₂始终表现出可靠的电化学行为，结合了...