二维材料黑科技——MXene
石墨烯，一种由单层碳原子组成的二维材料被广泛应用且为人熟知，具有优异的电学、力学和光学性能。还有一类二维材料，它们由过渡金属和碳或氮原子组成，叫做MXene。
MXene是材料科学中的一类二维无机化合物。这些材料由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。它最初于2011年报道，由于MXene材料表面有羟基或末端氧，它们有着过渡金属碳化物的金属导电性。
从形态上来看，MXene就像是金属氧化物中间被压扁的水凝胶，它导电性能很强，完全可以替代电线中的铜和铝，这样一来离子移动时阻力会小很多。
首先MXene具有超薄的形貌，厚度只有几个原子层，这使得它们具有很高的比表面积和灵活性。
其次，它们具有高导电的性质，可以与金属媲美，这使得它们在电子器件和能源存储方面有很大的优势。
第三，它们可以通过改变表面官能团来调控它们的性能，例如改变亲疏水性、电化学活性、磁性等。
第四，它们可以由多种方式合成，不仅限于MAX相，还可以用其他非MAX层状材料作为前体，或者在MXene中引入双过渡金属或空位等缺陷来增加多样性。
MXene是美国德雷赛尔大学的研究成果，这项技术突破的意义不仅在于缩短手机充电时间。该研究项目负责人高果其教授相信，MXene在现实生活中的应用还可扩展电动车上，推动此类车辆的普及。
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时间
2023-10-11 08:11:55
作者
海森大数据