如下文章源头于邃瞳迷信云 ，作者王烨、徐俊敏团队

钠金属负极因为高的事实容量，低的氧化恢复电位，钠资源丰硕而且价格高尚，逐步成为日后能源畛域的钻研热门。可是，因为在反复电镀/剥离历程中钠枝晶的愿望导致的低库伦功能及容量衰减等成果限度了钠金属电池的实际运用。MXene作为新型的二维层状资料，因其高的导电性，丰硕的外表官能团，精采的亲水性等特色，在近些年来受到了宽泛的关注。到当初为止，MXene在钠金属负极的钻研主要会集在Ti3C2(或者Ti3C2Tx)及其衍生物上，此外MXene很少波及。因此有须要试验更多的MXene用于钠金属负极，同时运用原位、非原位测试以及合计相散漫的伎俩系统深入的钻研钠金属在MXene上聚积的电化学行动，普及钠金属负极电化学功能。

克日，郑州大学王烨传授，徐俊敏副传授以及新加坡科技与妄想大学杨会颖传授相助接管3D打印技术制备了三维分级多孔结构V2CTx/rGO-CNT微网格气凝胶作为钠金属负极电极。接管原位TEM以及原位光学显微成像技术，非原位SEM表征及密度泛函事实模拟技术(DFT)钻研了V2CTx MXene向导钠聚积的热力学以及能源学举念头制。

本期谷.专栏将对于这一钻研成果的走光妨碍分享。论文DOI：10.1021/acsnano.2c01186.

/钻研服从

钻研团队运用3D打印技术制备V2CTx MXene微网格结构运用于钠金属负极，具备如下特色：

1. 3D打印V2CTx/rGO-CNT分级多孔结构骨架具备大比外表积，可能实用着落电流密度以及提供丰硕的钠金属成核位点，抑制钠枝晶。此外，3D打印可能不便的制备家养可调厚度，实用普及钠金属负极面容量。

2. 3D打印的V2CTx/rGO-CNT相互连通的导电骨架普及电子导电能耐，分级有序家养多孔结构实用减速离子传输速率，普及反映能源学。具备未必机械强度的3D打印骨架为全部电极提供了强有力的反对于，保障在循环历程中电极的残缺性。

3. V2CTx MXene具备丰硕的官能团（-O，-F），经由DFT合计表明这些官能团以及Na有强的散漫能，好比F-Na之间的散漫能是-0.77 eV, O-Na的散漫能是-1.02 eV，而graphene-Na的散漫能仅为-0.06 eV。因此V2CTx MXene具备极高的亲钠性，可能实用向导钠金属平均聚积。

4. 运用原位TEM测试表明钠金属在V2CTx /rGO-CNT的聚积是经由rGO传输，以V2CTx MXene纳米片为中间成核，不断长大并与周围的钠金属不断融会的历程。经由原位光学以及非原位SEM证明了3D打印V2CTx/rGO-CNT可能实用抑制钠枝晶。/图文剖析图1. 3D打印V2CTx/rGO-CNT微格气凝胶电极制备呈现图。图2. 3D V2CTx/rGO-CNT微网格电极的结构表征。图3. V2CTx/rGO-CNT电极的电化学功能测试。图4. 非原位SEM测试以及原位光学显微成像钻研钠金属负极在V2CTx/rGO-CNT电极上的聚积行动。图5. 运用原位TEM合成钠金属在V2CTx/rGO-CNT电极上聚积历程中形貌蜕变历程。运用DFT合计Na与C(石墨烯)、F(V2CF)以及O(V2CO)的散漫能。/总结与展望

5. 电化学测试服从表明，所制备的Na@V2CTx/rGO-CNT负极可能在2 mA cm-2，10 mAh cm-2下晃动循环3000小时。而且可能在5 mA cm-2, 50 mAh cm-2的大容量下晃动循环900小时以上。

普通化学锚栓不能用于开裂混凝土，一些地区如浙江已禁止在幕墙上使用高强化学锚栓，此时就只能使用倒锥锚栓配套注射式植筋胶来进行结构件的锚固了。其次，如果是使用化学锚栓和扩底机械锚栓的组合来锚固结构件的话也只能使用倒锥锚栓。然后如果对力学性能有较高的要求且需要使用大规格锚栓时，可能倒锥锚栓更合适一些。

经由3D打印技妙筹划的V2CTx/rGO-CNT微网格电极具备分级多孔结构，其提供了较大的比外表积来着落电流密度，在电镀/剥离历程中连结了结构晃动性。V2CTxMXene外表的官能团具备精采的亲钠性，可能实用的向导钠的平均聚积以及愿望。

因此所制备的V2CTx/rGO-CNT作为钠金属负极呈现出低劣的电化学功能。该使命不光诠释了亲钠V2CTx/rGO-CNT微格气凝胶电极上低劣的钠聚积化学，而且为运用3D打印方式制备先进的钠金属负极提供了一种新的蹊径。

l 作者信息

******作者：王子璇通信作者：郑州大学王烨、徐俊敏、新加坡科技与妄想大学杨会颖传授通信单元：郑州大学物理学院，资料物理教训部重点试验室；新加坡科技与妄想大学

l 参考文献

1. Wang, Zixuan; Huang, Zhenxin; Wang, Hui; Li, Weidong; Wang, Bingyan; Xu, Junmin*; Xu, Tingting; Zang, Jinhao; Kong, Dezhi; Li, Xin Jian; Yang, Hui Ying*; Wang, Ye*, ‘3D printed sodiophilic V2CTx/rGO-CNT MXene microgrid aerogel for stable Na metal anode with high areal capacity’ ACS Nano, 2022. DOI: 10.1021/acsnano.2c01186.

2. Jin Yan, Shaozhuan Huang, Yew Von Lim, Tingting Xu, Dezhi Kong, Xinjian Li, Hui Ying Yang *, Ye Wang *, ‘Direct-ink Writing 3D printing energy storage devices: From material selectivity, design and optimization strategies to diverse applications’, Materials Today, 2022, 54, 110-152.

3. Zhenxin Huang, Zixuan Wang, Bofang Tian, Tingting Xu, Caiyun Ma, Zhuangfei Zhang, Jinhao Zang, Dezhi Kong, Xinjian Li, Ye Wang*, ‘Three-dimensional Au/carbon nanotube-graphene foam hybrid nanostructure for dendrite free sodium metal anode with long cycle stability’, Journal of Materials Science & Technology，2022, 118, 199–207.