MXene文献推荐 | 超电容、电池、传感和催化等领域工作
文献推荐
1.Advanced Materials (IF 32.086) ：
富含空位的MXene固定化Ni单原子作为肼氧化反应的高效电催化剂
单原子催化剂由于其优异的催化潜力，目前已成为多相催化领域的高性能材料。在单个原子与其支撑矩阵之间构建强相互作用起着关键作用。在此，我们报告了Ti3C2Tx烯通过“自还原”支持的Ni-SAC™ 策略是借助Ti3C2Tx MXene表面上丰富的Ti空位，该空位充当单个Ni原子的陷阱和锚定位置。由Ti3C2Tx MXene（Ni-SAC/Ti3C2Tx）支撑的构建的Ni-SAC显示了-0.03 V的超低起始电位（相对于可逆氢电极（RHE））和对肼氧化反应（HzOR）的异常操作稳定性。密度泛函理论计算表明，镍单原子与其周围的C原子存在强耦合，这优化了态的电子密度，增加了吸附能，降低了反应活化能，从而提高了电化学活性。本文给出的结果将鼓励更广泛地追求由空位捕获策略设计的二维材料支持的子孔径相机。
sensing and multiresponsive actuation
2.Nano-Micro Letters (IF 23.655)：
在 MXene 上定制氮端子可在低温下实现快速充电和稳定循环的钠离子电池
钠离子电池有机会在低温 (low-T) 下运行时实现快速充电能力和长寿命。然而，缓慢的动力学和加重的枝晶对阳极实现低 T 目标提出了两个主要挑战。在此，我们提出了一种层间限制策略，用于在 Ti 3 C 2 MXene（Ti 3 C 2 -N功能）上定制氮末端以解决这些问题。氮末端的引入使Ti 3 C 2 -N函数具有较大的层间空间和电荷再分布、提高的导电性和足够的Na +吸附位点，从而提高了Ti的可能性。3 C 2用于容纳更多的Na原子，进一步增强了Ti 3 C 2的Na +存储能力。正如所揭示的，Ti 3 C 2 -N函数不仅具有较低的 Na 离子扩散能垒和电荷转移活化能，而且在低- T。此外，以无机化合物为主的固体电解质界面更有利于Na +在电极/电解质界面的转移。与未改性样品相比，Ti 3 C 2 -Nfunct表现出两倍容量（201 mAh g -1）、快速充电能力（80% 容量保持时 18 分钟）和 - 25 °C 下循环寿命（80.9%@5000 次循环）的巨大优势。当与 Na 3 V 2 (PO 4 ) 2 F 3阴极偶联时，Ti 3 C 2 -N函数 // NVPF在 - 25 °C 下表现出高能量密度和循环稳定性。
3.Matter (IF 19.967) :
灵活的多响应驱动类珍珠层MXene纳米复合材料，用于可穿戴人机界面
灵活的可穿戴电子产品因其在电子皮肤、可穿戴医疗监测和人机界面方面的潜力而备受关注。然而，同时实现传感范围宽、响应/恢复时间快、与皮肤完美贴合的可穿戴式表皮传感，以实现人体健康和微小的电生理信号，仍然是一个关键挑战。同时，传统的表皮传感器无法适应多刺激响应驱动，这极大地限制了其在人工肌肉、智能软机器人和智能开关中的潜力。在此，受具有独特“砖和砂浆”结构和优异机械性能的珍珠层的启发，通过简易的水蒸发诱导自组装制备了类珍珠层插层MXene纳米复合膜，该膜可以组装为可穿戴的表皮传感和多响应驱动的柔性多功能电子器件。这项工作提供了一种简便的策略，用于制备具有优异传感性能和卓越驱动能力的生物启发珍珠层状嵌入二维材料纳米复合材料，同时用于医疗监测、智能软机器人、智能开关和人机界面的多方面应用。
sensing and multiresponsive actuation
4.Advanced Functional Materials (IF 19.924)：
用于柔性和可拉伸电子产品的导电二维材料涂层：石墨烯和 MXenes 的比较综述
人们越来越关注将电子元件和电路从刚性和刚性基板转变为更灵活和可拉伸的平台，例如薄塑料、纺织品和泡沫。与此同时，推动更可持续、生物相容性和成本效益更高的导电油墨来涂覆这些基材，导致了新型纳米材料配方的开发。其中，2D 材料，特别是石墨烯和 MXenes，由于其日益简便和可扩展的生产、高导电性以及与现有制造技术的兼容性而受到了广泛的研究兴趣。它们支持一系列电子设备，包括应变和压力传感器、超级电容器、热电发电机和加热器。这些采用二维材料涂层开发的新型柔性和可拉伸电子设备有望在可穿戴、医疗保健和物联网领域开启令人兴奋的应用。本综述调查了过去 6 年发表的 200 多篇文章的关键数据，以定量分析该领域的最新进展，并阐明该技术的未来方向和前景。研究发现，尽管石墨烯和 MXenes 的化学来源不同，但它们共享的电学特性和 2D 形态保证了在最终应用中的出色性能，为未来的共同进步和进步留下了充足的空间。本综述调查了过去 6 年发表的 200 多篇文章的关键数据，以定量分析该领域的最新进展，并阐明该技术的未来方向和前景。研究发现，尽管石墨烯和 MXenes 的化学来源不同，但它们共享的电学特性和 2D 形态保证了在最终应用中的出色性能，为未来的共同进步和进步留下了充足的空间。本综述调查了过去 6 年发表的 200 多篇文章的关键数据，以定量分析该领域的最新进展，并阐明该技术的未来方向和前景。研究发现，尽管石墨烯和 MXenes 的化学来源不同，但它们共享的电学特性和 2D 形态保证了在最终应用中的出色性能，为未来的共同进步和进步留下了充足的空间。
5.ACS Nano (IF 18.027)
二维混合纳米片超级电容器：从积木结构、纤维组装和织物结构到可穿戴应用
基于纤维的超级电容器（F-SCs）由于其高变形灵活性、快速充放电能力、长期稳定性和节能能力，在可穿戴技术、能源和碳中和领域引起了广泛的兴趣。在本文中，我们总结了F-SCs纤维电极制造的最新进展，其中先进的微二维（2D）构建块（例如MXene和石墨烯）通过化学组装并构建成有序的中间纤维和多功能宏观织物。介绍了2D混合纳米片在表面控制、假电容修饰和微观结构操作方面的各种基本原理，以促进快速电子转移和电荷传导。此外，还介绍了用于组装和制造具有先进纳米/微结构的复杂纤维的各种纺丝方法，包括分层骨架、各向异性主干、表面/整个多孔框架和垂直排列网络，以促进离子动力学传输/存储。同样，阐明了多孔结构与电化学性能之间的结构-活性关系。此外，强调了多功能织物的高柔韧性/强度、优越的导电性和稳定的操作，实现了大能量密度、可变形能力和在恶劣条件下的鲁棒稳定性。特别强调了潜在的电源应用，包括灵活的电子设备、自供电功能和能量传感器系统。最后，提出了一个简短的结论和展望，以及下一代F-SCs目前面临的挑战和未来的机遇。
6.ACS Nano (IF 18.027) :
基于铁电耦合的 2D-MXene 分层设计的高性能可拉伸摩擦电纳米发电机
基于最先进的功能材料和器件工程的摩擦纳米发电机为未来的多功能电子产品提供了一个令人兴奋的平台，但由于对兼容的纳米材料的功能特性缺乏深入了解，实现起来仍然具有挑战性与微结构工程。在这项研究中，通过夹在银纳米线 (Ag-NW) 电极和分层工程海绵状热塑性聚氨酯 (TPU) 聚合物复合材料与铁电体之间的互锁微结构器件配置，展示了一种高性能可拉伸（约 60% 应变）摩擦电纳米发电机。钛酸钡耦合（BTO 耦合）2D MXene (Ti 3C2Tx) 纳米片。MXene 的使用导致介电常数增加，而介电损耗通过与 BTO 的铁电体耦合而降低，从而提高了纳米发电机的整体输出性能。复合膜的海绵性质增加了变形下的电容变化，从而提高了器件的能量转换效率（~79%）和压力灵敏度（4.6 VkPa -1和 2.5 mAkPa -1）。该装置采用量子力学计算的电子结构，将生物力学能转化为电能，产生260 V的开路输出电压、160 mA/m 2的短路输出电流和6.65 W/m的出色功率输出2，这足以操作几个消费电子产品。由于其卓越的压力灵敏度和效率，该设备可实现广泛的应用，包括实时临床人体生命体征监测、声学传感和机器人手的多维手势传感功能。考虑到分层聚合物纳米复合材料的易于制造、优异的功能性和纳米发电机出色的能量收集性能，这项工作有望刺激下一代自供电技术的发展。
