随着时代的发展和社会的进步,能源结构改革议题被逐步提上日程,开发高效清洁的可再生能源成为眼下迫切所需。可再生能源的发展依赖高效的能量存储和转化装置,其中锂硫电池因其具备理论能量密度高、环境友好、价格低廉等众多优点,成为潜在候选。受制于安全和正极体积膨胀等因素,以Li2S为正极匹配非锂负极的电池体系得到了广泛关注和深入研究,但Li2S本征的绝缘性导致的高活化能垒和穿梭效应等问题仍然困扰电池体系走向商用化。MXene是一类新型二维材料,兼具亲水性、类金属导电性以及可调控的表面化学等众多优点,在能源存储及转化领域拥有极大地应用潜力,而传统的缓慢、有毒害蚀刻方式则极大制约MXene的大规模应用。针对上述问题,本文基于熔盐法高效绿色制备得到卤素官能团和氧官能团封端的MXene,实现MXene表面化学和制备时间调控,以MXene及其复合材料与Li2S混合作为正极材料,提高电池性能并降低Li2S活化势垒,论文内容如下:（1）以熔盐法快速绿色蚀刻制备得到-Cl和-O官能团封端的Nb4C3 MXene,制备时间仅为10 h,通过浓硝酸和硫代硫酸钠溶液配套除杂,得到干净无杂质的MXene。在氨气气氛下高温氮化,原位引入呈纳米颗粒状均匀负载在MXene表面的极性化合物Nb3.49N4.56O0.44。将Nb4C3@Nb3.49N4.56O0.44与Li2S混合制备正极材料,其中高导电性的MXene带来提升的离子扩散和电子传输能力,加速电化学氧化还原反应动力学,原位生长的Nb3.49N4.56O0.44在增加反应活性面积和活性位点的同时带来增强的多硫化物吸附能力,抑制多硫化物溶解穿梭并提升活性物质利用率,从而实现优异的电池倍率性能及长循环稳定性。在5 C的大电流密度下具有377 m Ah g-1的比容量,在2 C的电流密度下循环1000圈,最终可以维持255 m Ah g-1的比容量,容量衰减率仅为0.04%。（2）以熔盐法蚀刻制备得到-Cl和-I两种卤素官能团封端的Ti3C2 MXene,并伴随除杂过程引入-O官能团,实现MXene表面化学和制备时间调控。分别与Li2S混合制备正极材料,高导电性MXene作为导电基底增强电荷传输,提高电极电化学反应动力学,-I官能团通过与Li2S相结合发生化学反应显著降低活化势垒,-O官能团的存在增强了对于多硫化物的吸附并协同降低Li2S的分解势垒。Ti3C2I2用作正极材料展现出更好的倍率和循环性能且Li2S初始活化势垒仅为2.3 V,在5 C的电流密度下具有288.6 m Ah g-1的比容量,在2 C的电流密度下稳定循环1000圈,保持236 m Ah g-1的比容量,容量衰减率仅为0.04%。