Nanoscale：MXene@TiO2纳米阵列用于高性能锂硫电池

       锂硫(Li-S)电池由于其极具吸引力的能量密度(2600 W h kg^-1)和理论比容量(1675 mAh g^-1)，越来越被认为是目前商用锂离子电池(LIB)最有前景的替代品之一。硫正极虽然储量天然丰富，毒性低，成本低，但也存在一些先天不足，如电导率差(5 x 10-30 S cm^-1)，体积膨胀大，导致电极材料利用不完全，机械结构破坏严重。

       最近，哈尔滨工业大学教授朱晓东在知名学术期刊 Nanoscale上发表题目为：Rational design of MXene@TiO₂ nanoarray enabling dual lithium polysulfides chemisorption towards high-performance lithium-sulfur batteries 的研究论文。文章中设计合成了一种具有超高性能的锂硫电池电极材料。

图一.MXene@TiO₂ 纳米阵列合成流程。

图二. MXene@TiO₂ SEM及TEM表征。

图三. MXene@TiO₂ XRD 、热重及XPS表征。

图四. MXene@TiO₂ 锂硫电池性能测试。

综上所述，我们通过简单的溶剂热策略设计并合成了一种MXene@TiO₂纳米阵列，作为高性能Li-S电池的理想硫宿主。在MXene纳米片上原位引入TiO₂纳米阵列，克服了具有高比表面积能的MXene纳米片的堆叠倾向，通过提高多硫化物的电荷转移和化学吸附能力，实现了电化学氧化还原反应的促进。

文献链接：

10.1039/D0NR03528A