成果简介
二维材料具有独特的电学、光学和机械性能，而二维的金属碳化物或氮化
物（MXenes）作为新型的二维万能材料，具有石墨烯高比表面积、高电导率的
特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，在储能、电磁屏蔽、
水处理、气体/生物传感以及光电化学催化等领域拥有巨大潜力。MXene是从多
元层状碳（氮）化物中选择性腐蚀出特定原子层而得到的
一
类新的具有优异导
电性、亲水性和独特表面化学环境的二维过渡金属碳（氮）化物。MXenes至少
有3种不同的组成，包括M2X，M3X2和M4X3（M为过度金属，X是碳、氮或碳氮
化合物）；不同组成的MXenes又可有三种不同的结构，包括：单
一
金属层结构
（如Ti2C和Nb4C3）、至少两种金属固溶体结构（如(Ti,V)3C2和 (Cr,V)3C2）以及
有序双金属层结构（如Mo2TiC2and Mo2Ti2C3）。我课题组是国内研究MXene材料
最早也是研究材料种类最多的课题组之
一
。现阶段我们已经可以成功制备钛基、
铌基、钒基等MXene材料，与此同时我们还通过第
一
项原理计算研究了MXene 材
料物理性质及在电化学储能方面的潜在应用，将理论分析结果与实验结论进行比
对，初步建立起材料基本物理化学参数与电化学性能之间的关系模型。现阶段，
我实验室已具备大规模制备MXene（Ti3C2TX）的技术与条件。
研究团队
新型电池物理与技术教育部重点实验室
外专千人Yury Gogotsi教授研发团队。
成果成熟度
小试。
应用领域及市场前景
柔性MXene材料具有导电率高，性质稳定，电化学性能优异等特点，在
储能领域有广泛应用，可以应用于超级电容器、锂离子电池、钠离子电池、
太阳能电池等储能装置，还可用于穿戴柔性储能装置，具有强大的商业潜能
和市场价值。
合作方式
技术作价入股。
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