MXene是一种新型二维材料,具有导电性髙、表面官能团丰富、层间距和能带结构可调等特点,从而在新能源器件中拥有重要的研究价值.综述了MXene在太阳能电池和金属离子电池中应用的相关进展.在太阳能电池中,基于MXene高电导率、高透明度和功函数灵活可调的特点,讨论了其在电极和载流子传输层中的相关应用研究,并对MXene功函数调整的策略进行了总结.在金属离子电池中,基于MXene独特的二维层状结构、优异的力学性能和良好的导电性,讨论了MXene作为负极材料以及与碳纳米材料、金属氧化物和硅组成的复合材料对电化学性能的提升作用,并对MXene在正极材料、集流体以及隔膜中应用也进行了介绍.最后对MXene的下一步发展进行了展望.
MXene is a new two-dimensional material with the characteristics of high conductivity,rich surface functional groups,adjustable layer spacing and energy band structure,and thus has important research value in new energy devices.This review discusses the progress of MXene applications in solar cells and metal-ion batteries.In solar cells,based on the high electrical conductivity,high transparency,and flexible tunability of the work function of MXene,the progress in its application in electrodes and carrier transport layers is discussed,along with a summary of strategies for adjusting the work function of MXene.In metal-ion batteries,based on Mxene's unique two-dimensional layered structure,excellent mechanical properties,and good electrical conductivity,the enhancement of electrochemical performance through MXene as an anode material as well as its composite with carbon nanomaterials,metal oxides,and silicon is discussed.The application of MXene in cathode materials,current collectors,and separators is also introduced.Finally,the future development of MXene is envisioned.
曹宇;张国辉;高昂;杜心宇;周静;蔡永茂;余璇;于晓明
现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林 吉林 132012||东北电力大学电气工程学院,吉林 吉林 132012现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林 吉林 132012||东北电力大学化学工程学院,吉林 吉林 132012东北电力大学理学院,吉林 吉林 132012浙江海洋大学海洋工程装备学院,浙江 舟山 316022
化学
MXene;太阳能电池;金属离子电池;纳米材料;器件性能
MXene;solar cells;metal-ion batteries;nanomaterials;device performance
《化工学报》 2024 (002)
412-428 / 17
国家自然科学基金项目(52172185);吉林市科技创新发展计划项目(20230103006);吉林省创新创业人才资助项目(2022QN15)
10.11949/0438-1157.20231082
评论