MXene在锌离子电池中的应用：研究进展与展望

作者：陈泽; 支春义^*

来源：无机材料学报, 2023, 1-10.

• MXene
• 锌离子电池
• 储能器件
• 水系电池
• 准固态电池
• 专题评论

摘 要:可充电锌离子电池(ZIBs)以其低成本、固有安全性、高比能量和环保特性而在大规模储能领域中引发了极大的兴趣。尽管对ZIBs的正极、负极以及电解质的研究不断取得突破，ZIBs的实际性能仍难以达到实用化的要求，关键在于缺少先进材料的开发。MXene作为一种新型的二维材料，具有各种优异的特性包括原料丰富、结构可定制和独特的理化特性。二维(2D)MXene在ZIBs中的应用已经取得了重大进展。本文简要总结了用于ZIBs的MXene的多种合成路线、MXene的环境稳定性、形态和结构特征以及化学性质的进展。详细阐述了MXene基阴极、阳极和电解质/隔膜的最新发展，丰富的成果表明MXene材料具有实现高性能ZIBs的巨大潜力。与此同时，本文也对增强基于MXene的ZIBs性能的策略进行了总结探讨，包括离子插层调控、表面接枝修饰、杂原子掺杂、层间距拓宽等。最后，讨论了基于MXene的ZIBs面临的挑战和未来前景，旨在为开发实用化MXene基储能器件指明可行的方向。