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具有獨特結構的二維MXenes內源異質結在能源應用方面顯示出極大的潛力，但復雜的合成方法和有限的MAX材料阻礙了這一應用。因此，迫切需要提出一種簡單的策略來合成具有優異性能的創新性MXenes內源異質結。

在此，中國科學技術大學宋禮教授等人報道了一種新型的無定形MoS₂與無氟 Mo₂CT_x MXenes偶聯的內源性異質結（異質Mo₂C）。它是通過簡單的一步水熱法原位合成的，以Mo₂Ga₂C MAX為原料且不涉及有害試劑（HF和硫粉對原料的蝕刻）。

異質Mo₂C顯示出獨特的形態和異質結構，改變了電荷排列并增強了其抗氧化能力，從而具有優異的結構穩定性。

圖1. 基于異質Mo₂C的LIB電化學性能

基于 DFT計算，作者證明了Li⁺的吸附能、電子電導率和Li⁺的遷移率增加，導致鋰離子電池（LIB）的優異性能和具有可逆結構轉變的優化Li⁺存儲機制。結果表明，異質Mo₂C具有優異的電化學性能，0.1 A g^-1時放電比容量為1242 mAh g^-1，1200次循環后的長循環穩定性為683.9 mAh g^-1。

這項工作為新型MXenes異質結的合理設計提供了新的見解，對MXenes的開發及其在高性能儲能系統中的應用具有重要的現實意義。

圖2. 優化后的異質Mo₂C的Li⁺存儲機制

In Situ Architecting Endogenous Heterojunction of MoS₂ Coupling with Mo₂CT_x MXenes for Optimized Li⁺ Storage, Advanced Materials 2021. DOI: 10.1002/adma.202108809

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中科大宋禮AM：原位構建新型MXenes內源異質結以優化鋰存儲

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