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刻蝕環境(開放或封閉))對V2C MXene的合成和電化學性能的影響

發布時間：2021-08-26 作者：axc 分享到：

刻蝕環境(開放或封閉))對V2C MXene的合成和電化學性能的影響

MXene是一種類似石墨烯的二維層狀碳/氮化物，其獨特的二維層狀結構、可調控的表面化學性質和導電性使其在能量儲存、催化、電磁吸收/屏蔽、氣體吸附以及傳感器等領域展現出良好的應用前景。

Ti3C2是**被研究的MXene并在儲能領域有著好的應用。除了Ti3C2 MXene外，V2C是另一種受到許多關注的MXene。根據理論計算結果，V2C MXene是一種理想的鋰電池電極材料，理論容量達到940 mAh/g，遠高于其他MXene，但是，高純的V2C MXene難以被制備出來。獲得V2C的常規方法是在室溫下通過HF溶液蝕刻V2AlC。然而，通過制備的材料含有很多雜質。把刻蝕溫度提高到90℃，采用NaF+HCl作為刻蝕溶液，可以制備高純度的V2C MXene。但是科學家仍然需要進一步的工作，認識刻蝕過程，提高V2C MXene的合成效率。

我們對V2C MXene的合成和電化學性能的影響，發現在開放環境 (油浴鍋) 中，僅NaF+ HCl刻蝕溶液可用于合成高純度的V2C MXene，而在密閉環境 (水熱反應釜) 中，LiF+ HCl和NaF + HCl均可作為刻蝕溶液制備高純V2C MXene，且密閉環境中得到的V2C具有更高純度和更好的多層形貌。電化學測試發現，相比于NaF + HCl制備的V2C，LiF + HCl制備的V2C作為鋰離子電池負極材料具有更好的電化學性能，這主要歸因于其較大的層間距。本文對V2C的刻蝕環境進行研究，發現水熱反應釜的封閉環境可以**提成刻蝕溶液的刻蝕能力，擴大刻蝕溶液的種類。水熱法可以更加**、安全的制備具有良好微觀結構和電化學性能的V2C MXene。