近日，材化學院闫俊教授課題組成功通過原位鋅模闆誘發構築三維多孔抗氧化MXene/RGO複合材料，并對其超電容性能進行了研究。該研究成果已在《Advanced Functional Materials》發表。
MXene作為一種新型的類石墨烯材料，由于其獨特的結構和可調控的表面化學特性引起了人們廣泛的關注。然而，與其他二維材料類似，由于層間的範德華力較強，相鄰MXene片層不可避免地會發生團聚和面對面堆疊，造成了電化學活性位點的嚴重喪失。MXene在潮濕的空氣、水、高溫、水熱和溶劑熱等條件下易被氧化。為了有效改善這些問題，廣大科研工作者們提出了一系列有趣的策略，包括在MXene層間引入客體材料作為支撐劑、構建三維宏觀體、通過離子擴散誘導凝膠法、包覆碳層、采用模闆法構築多孔結構和雜原子摻雜等。對于MXene材料的改進，目前的主要方法大多需要高溫處理MXene或使用高濃度MXene作為前軀體等，容易引起MXene的氧化、團聚與堆疊。
為解決該問題，闫俊教授課題組使用原位金屬鋅粉作為犧牲模闆，在室溫條件下通過自組裝方法構建了三維多孔抗氧化MXene/RGO（PMG）複合材料，該方法實現了室溫下通過簡單有效的方法制備MXene複合材料，既使得MXene材料的性能得到了提升，又使其電導率長期保持穩定。目前，隻有極少數的實驗室在從事此項研究。該材料的成功制備為MXene作為電極材料的研究奠定了基礎，同時，為MXene材料在儲能領域的發展起到了推進的作用。此外，該材料有望在锂/鈉離子電池、水淨化、電磁屏蔽、生物醫療等領域獲得廣泛應用。目前，課題組正在積極開展MXene基複合材料的後續研究。
PMG複合材料的合成示意圖及反應現象照片
闫俊，304am永利集团304am永利集团教授，博導，研究方向為能源存儲材料。入選2018-2020年全球高被引學者，304am永利集团首批青年學術骨幹➿⚽✨➿計劃。獲全國百篇優秀博士學位論文提名獎1項、黑龍江省自然科學一等獎2項。近來年在Energy Environ Sci、Adv Mater、Adv Energy Mater、ACS Nano、Adv Funct Mater、Nano Energy等國際期刊上發表SCI收錄論文160餘篇，累計SCI他引16000餘次，25篇論文入選ESI高被引論文，11篇論文入選ESI熱點論文，獲授權發明專利7項，承擔科研項目10餘項。
審核人：王君