MXene材质简介

MXene是一款扁平的纳米材料，于2011年被德雷塞尔大学材料科学与工程系的研究人员所发现，其外观酷似三明治，由氧化物与导电的碳及金属填充物构成，而氧化物相当于三明治中的面包，将填充物夹在中间。在材料制造过程中，研究人员将采用层压法来制作MXene。不妨想象下桶装品客薯片的样子，该材质的各层材料就是如此堆叠而成的。

MXene材质电池

电池的电极采用MXene二维材料，其导电性高。未来新款锂电池或许能实现电动车的“近即时（near-instant）”充电。

MXene材质电极的弊端及改进

尽管MXene的导电性相当出色，但其结构不利于锂离子在电池内的扩散。对于锂电池的储能而言，锂离子留在氧化还原活性位置（redox active sites），这类位置的数量越多，电池保有的电量就越大。重要的是，电池还使锂离子能够自由移动，否则其无法到达氧化还原活性位置。

为使MXene的锂离子能自由移动，研究人员对其结构进行了一定的调整。研究人员将MXene与水凝胶（hydrogel）相混合，改变了其结构，使锂离子能自由移动。

MXene电极的未来展望

该款电池材料的研发应用具有重要意义，其在很大程度上解决了目前电动车推广受阻的一大技术难题。

若未来该款低维导电材质电池电极得到采用，将大幅提升电池的充电效率及电量，进而将提升车辆、笔记本电脑、手机电池的充电速率，只需数秒或数分钟就能完成，无需苦等数小时。