MXene材料在钠离子电池中的应用课程的目的意义

MXene材料在钠离子电池中的应用课程的目的意义是它较好的机械性能以及独特的层状结构，广泛应用于储能，催化，吸附等领域。

MXene作为一种新型的二维层状结构材料而备受关注，MXene具有高电子传导率，较大的比面积，较好的机械性能以及独特的层状结构，已广泛应用于储能，催化，吸附等领域。近年来，MXene及其复合材料应用于二次电池领域引起了人们的广泛关注。氧化物，硫化物等材料具有高容量，但存在电导率低，反应过程中体积膨胀，循环稳定性差等问题，构建与MXene的复合材料既能提高容量又可以增强材料的电子导电率，有效缓解反应过程中体积膨胀，实现最佳的电化学性能。

副族指的是III B族到II B族的各族元素。其中钛位于IV B副族。在元素周期表中，从上到下依次是钛Ti、锆Zr、铪Hf和钅卢Rf。其中Rf是人工合成的放射性元素，本文不予介绍。

Ti在地壳中质量分数为0.56%，位列第10。自然界有钛铁矿 、金红石 、钒钛铁矿、钙钛矿 和榍石灯。Zr主要有锆英石 等。

钛族元素原子的价电子层结构为 ，常见的氧化钛为IV，此时内层 轨道电子全空。此外，钛还可以表现为 +3 的氧化态。

钛失去四个电子所形成的氧化物大多数是共价型。不过通常认为 是离子型。

二氧化钛 在常温下是白色，加热后变成浅黄色。二氧化钛是带隙宽度为 3 eV 的半导体，需要 400 nm 以下的紫外光才可以激发。二氧化钛不溶于水和稀酸，微溶于碱，属于两性氧化物。

钛酸盐有钛酸根离子 ，例如 ，具有“压电效应”等物理性质。（一眼丁真，鉴定为：不如钙钛矿）

四氟化钛、四氯化钛、四溴化钛、四碘化钛的熔点分别为284℃、-25℃、39℃、150℃。四氟化钛是离子化合物，所以熔点高。四氯化钛常温下是无色液体，易挥发，具有刺激性气味。

钛除了+4的氧化态之外，还有+3的氧化态。+3的钛因为 电子构型而具有颜色，一般是紫色。

TiN 和 TiC 都是简单立方晶体结构，TiN 有离子键倾向。

TiN 为面心立方晶体结构，由金属键、共价键和离子键混合而成，同时具有金属晶体和共价晶体的特性。其熔点高达 2955℃，属于原子晶体的范畴。TiN 在 660℃ 以上的温度中才会被明显氧化。

MAX 相相属于六方晶系，通式为 ，其中

MAX 相综合了陶瓷材料和金属材料的许多优点，包括低密度、高模量、良好的导电/导热性能、抗热震性、抗损伤容限性以及优良的抗高温氧化性能等。

在 MAX 相的基础上刻蚀去除 A 元素，可以得到通式为 的材料，这种二维材料的结构与石墨烯（Graphene）相似，故而被称为 MXene。

MXene的分类如下图所示

是最典型的 MXene 材料。

研究结果表明，Ti3C2 在 DMSO、DMF、NMP、PC、乙醇和 H2O 中都能形成稳定分散溶胶（图 1-6）。进一步对各种溶剂的性质进行总结分析，发现 Ti3C2在各种溶剂中的分散性能强烈依赖于溶剂的表面张力，Ti3C2能够在表面张力大于 40 mN/m 的溶剂中形成稳定溶胶。

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