综述：基于MXene的混合架构在钾离子电池和铝离子电池系统中的应用：设计策略与机理分析

《Advanced Composites and Hybrid Materials》：MXene-based hybrid architectures for potassium-ion and aluminium-ion battery systems: Design strategies and mechanism insights

　　

摘要

由于钾和铝的丰富性、成本效益以及环境优势，钾离子电池（KIBs）和铝离子电池（AIBs）已成为锂离子电池系统的可行替代品。然而，阳极材料的发展滞后于阴极材料的进步。传统的碳基和金属复合阳极通常表现出较低的电化学活性，并且会发生显著的体积变化。我们研究了基于MXene的化合物作为KIBs和AIBs的潜在阳极材料。本文详细讨论了制备具有可调表面官能团和可控层厚的高质量MXene的策略，这些因素对电导率、离子配位和层间间距具有重要影响。我们还重点介绍了K⁺和Al³⁺在MXene层间的插入机制和传输动力学，并将其与传统阳极的行为进行了比较。这篇系统性综述试图为MXene电极与现有技术替代品在电化学和形态学参数方面的性能基准测试建立一个基准。该综述为未来的KIBs和AIBs中MXene阳极的应用提供了见解，涵盖了其合成、表面修饰和能量存储行为。