近日,课题组联合江苏大学刘宝博士,滑铁卢大学罗丹博士和陈忠伟院士创造性地提出了分子焊接法,实现了Nb2C MXene层间距的可控扩大和层结构稳定性的提高。通过1,3,5-苯三甲酸(BTC)的羧基与氨基功能化Nb2C表面的-NH2基发生脱水缩合形成酰胺键,将BTC分子焊接插层于在Nb2C层间,形成BTC分子焊接插层Nb2C复合材料(Nb2C/BTC)。焊接插层的BTC分子对Nb2C二维层状结构具有柱撑和牵引的双重作用。柱撑作用能够扩大Nb2C的层间距并阻止碱金属离子脱出时Nb2C层间距的减小,防止体积收缩;而牵引作用则可以阻止碱金属离子嵌入时Nb2C层间距的过度扩张,防止体积膨胀。实验结果证明,利用分子焊接方法不仅扩大Nb2C的层间距,而且显著提升了其层结构稳定性,从而有效改善了碱金属离子的存储倍率和循环稳定性。相关结果发表于国际能源领域顶级期刊Nano Energy。
上述研究结果受到同领域研究者的广泛关注,被MXene Frontier公众号和MXene公众号同时报道。
详细报道链接分别如下: