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二維過渡金屬碳化物和氮化物（MXenes）在層間距擴展、表面終止改性和成分結構構建方面的持續和大量探索引起了儲能領域的極大興趣。然而，由于對MXenes的配位化學基本缺乏理解，它們的使用仍然受到嚴重阻礙。

圖1 材料制備示意

山東大學馮金奎等通過一種新型一鍋蝕刻策略制備了具有可調配位化學的分級多孔N摻雜碳包封的無氟Ti₃C₂T_x(HPNC)。通過實驗和密度泛函理論確定的相位重構，引入Ti與N協調的結構，提高了結合能，降低了能量屏障，從而加速了鋰硫電池中多硫化物的氧化還原動力學。此外，HPNC作為靈活的盾牌減輕了MXene層的重新堆積，促進了多硫化物的物理固定化。

圖2 對多硫化物的吸附與催化

因此，Ti-N-Ti₃C₂Cl-C修飾的隔膜確保了鋰硫電池在0.5A g^-1時具有更好的可逆存儲能力，即889.5 mA h g^-1，經過100次循環后容量保持率為79.5%。總的來說，這項工作提供了一種新的和通用的蝕刻策略，即直接合成無氟MXene與可調整的配位化學，以探索結構和電化學性能之間的相關性。

圖3 鋰硫電池性能

Hierarchical Porous N-doped Carbon Encapsulated Fluorine-free MXene with Tunable Coordination Chemistry by One-pot Etching Strategy for Lithium–Sulfur Batteries. Advanced Energy Materials 2023. DOI: 10.1002/aenm.202301349

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山東大學馮金奎AEM：一鍋法制備多功能MXene，實現多硫化物的高效吸附與催化

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山東大學馮金奎AEM：一鍋法制備多功能MXene，實現多硫化物的高效吸附與催化

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