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作为一种新兴二维材料,MXene具有明显的二维结构,除了具有传统二维材料所具有的性质外,MXene因为其优良的电导性、不错的亲水性和较大的体积比容量而受到了广大研究者的关注和青睐。然而,MXene层间距的狭小以及较低的比容量等问题严重影响了MXene在各个领域尤其是电化学领域的发挥,从而也限制了其在电化学性能上的应用。尖晶石型钛酸锂具有突出的循环稳定性,Li+在MXene的制备和应用过程中具有很好的插层效果;Na2Ti3O7比容量高,导电性强,强碱溶液可以有效改性MXene表面基团。因此。使用NaOH和LiOH等强碱来原位改性MXene材料,使得MXene材料转变MXene/Li4Ti5O12、MXene/Na2Ti3O7等MXene基复合物,从而有效扩大MXene的层间距,增加了MXene中的电化学活性位点,极大的增加了MXene的比容量,因此。可以有效增强MXene的电化学活性,本文主要通过扩大MXene层间距,使用LiOH与NaOH对MXene进行改性等方式对MXene进行改性研究。首先,为改善Ti3C2纳米材料层间距窄小的缺点,本文首次使LTO原位生长在二维的Ti3C2纳米材料的层间中,利用LTO在二维的Ti3C2纳米材料中的支柱效应,Ti3C2的层间距被极大的扩展,带动其表面积的扩展和活性位点(active site)的增加。我们采用简便、安全、快速的加热搅拌法制备了Ti3C2/Li4Ti5O12复合材料,研究表明,该改性措施有效地增强了二维Ti3C2材料的储锂能力,大幅度提高了材料的容量。在0-2.5V范围的电压内,具备了265.20 mAhg-1的可逆容量,即使在30C的高倍率条件下,仍然具有172.50mAhg-1的可逆容量。Ti3C2/Li4Ti5O12复合纳米材料将作为一种新型金属碳化物基的复合材料在满足大功率、高扫速、超长时间倍率性能的需求上具有很大的应用前景。除此之外,我们还在NaOH溶液中,加入Ti3C2,采用水热的处理手段,成功的合成了原位生长的具有花状阵列结构的MXene/Na2Ti3O7复合物,由于花状阵列结构的改性,所以,该复合物具有超大的层间距,MXene具有了更多容纳电子离子的活性位点,因此,该材料展现出令人惊异的电化学性能。Ti3C2/Na2Ti3O7纳米复合材料在0.5C的倍率下,放电量达到很大的225.2 mAhg-1,除此之外,在高倍率下(30C),其放电量仍有着145.43 mAhg-1,所以,Ti3C2/Na2Ti3O7的应用前景十分广泛。