新型二维晶体MXene的研究进展

MXene是一种新型的二维过渡金属碳化物或碳氮化物,化学式为Mn+1Xn,M代表过渡金属,X代表碳或者氮,n=1、2、3。目前制备的MXene表面均附有官能团,因此也常用Mn+1XnTx来表示其化学式。研究发现,MXene具有良好的导电性、透光性、磁性、低温热电性和能量存储等诸多新颖的性能。本文通过总结MXene结构和性能等方面最新的实验和理论研究成果,分析了该体系目前存在的问题,预测了其可能的应用领域和未来的发展方向。

新型二维碳化物晶体储锂性能的理论研究

MXenes是一类新型的二维金属碳化物或碳氮化物.本文使用密度泛函理论,分别研究了其中Ti_2C、Nb_2C和V_2C的结构与储锂性能,以及表面氟(F)官能团对其结构和储锂性能的影响.吸附能、态密度和电荷布居的计算结果表明:该二维晶体表面可以吸附双层锂原子.Ti_2C、V_2C和Nb_2C最高储Li的理论比容量分别为995.04、941.31、541.93 mAh·g^(-1).此外,F官能团可以有效提高这三种二维晶体锂化结构的稳定性与导电性.