Small：硫模板法构筑三维多孔MXene泡沫电极的研究

     MXene是一种新型的过渡金属碳化物/氮化物，具有独特的二维片层结构，高的比表面积，同时具有类金属的导电性、优异的亲水性和力学性能，在电化学储能、电磁屏蔽、电催化、传感器、膜分离等领域均得到了广泛的研究。在电化学储能领域，MXene可以直接用作锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等的电极材料。然而，同其他二维材料一样，MXene的二维片层结构倾向于自发的堆叠，影响了电解液的渗透和离子的传输，限制了表面活性位点的有效利用。

   我们采用价格低廉、尺寸可控的单质硫作为模板，构筑了三维大孔的MXene泡沫，在300℃时即可去除硫模板。硫模板法构筑的三维多孔MXene泡沫发达的孔结构提供了更多的储锂活性位点；表面丰富的含硫官能团提升了对电解液的浸润性，促进了离子的传输；同时保留了MXene优异的导电性能，提供了电子的快速传输通道。三维多孔MXene泡沫具有柔性自支撑的结构，直接用作锂离子电池的电极，不仅避免导电剂、粘结剂、集流体的添加，极大地降低了电极的总质量，同时表现出超高的比容量（50 mA g⁻¹的电流密度下比容量为455.5 mAh g⁻¹），优异的倍率性能（18 A g⁻¹的电流密度下容量为101 mAh g⁻¹）和循环稳定性能（在1 A g⁻¹时循环3500次容量为220 mAh g⁻¹）。本文不仅提供了性能优异的柔性自支撑三维多孔MXene电极，同时提出了采用硫模板法将二维纳米片构筑为三维泡沫的简单方法。

  该工作以“Flexible 3D porous MXene foam for high-performance lithium-ion batteries”为题发表在国际知名期刊Small，并被选作当期的封面（Inside Front Cover），论文发表后受到了Wiley、MaterialsViews中国的微博、公众号等的关注和报道。

文章信息：

Qian Zhao, Qizhen Zhu, Jiawei Miao, Peng Zhang, Pengbo Wan, Lingzhang He, Bin Xu*. Flexible 3D porous MXene foam for high-performance lithium-ion batteries. Small, 2019, 15, 1904293.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/**ll.201904293?af=R