近日，课题组在Advanced Functional Materials (IF 19.0)期刊发表观点文章，题为：Highly Single-Phase Conductive Carboxylated MXene Ink for Extremely Fast-Charging Silicon-Based Anodes and High-Voltage Cathodes in Li-Ion Batteries. 本工作第一作者为21级博士研究生张宝霖。

        对智能电子产品的需求推动了先进锂离子电池的创新，重点在于复合电极的微观结构和界面的改进。这反过来又推动了电极添加剂的创新，以取代传统的粘结剂和炭黑。关键在于开发单相导电网络，这种网络要兼具高机械强度、高效的电子传输以及在高压操作下的稳定性。本研究提出并证明了羧基官能化的 MXene 金属膜可用作电子转移桥，以及商业锂离子电池阳极（如硅碳（Si/C）复合材料）和高压阴极（如 LiNi_0.6Mn_0.2Co_0.2O₂（NCM622））的互联导电膜。互联的 MXene 膜在 Si/C||Li 电池（在 30 C 下循环 195 次后容量保持率为 80.3%）和 Si/C||NCM622 全电池（在 5 C 下循环 420 次后容量保持率为 70.0%）中表现出优异的倍率性能，并且能够支持高压操作（相对于 Li/Li+ 为 4.5 V）。MXene 膜在调节 Li⁺ 的溶剂化结构以及促进 Li⁺ 和电子双传导传输通道的整合方面发挥着关键作用，这对于提高电极的稳定性至关重要。这项工作为无粘结剂电极的策略性设计提供了宝贵的见解，为提高锂离子电池的循环稳定性和功率密度铺平了道路。