[发明专利]一种调控MXene纳米片层间距的方法

摘要

本发明提供一种调控MXene纳米片层间距的方法，所述方法是使用咪唑盐类、哌啶盐类、吡啶盐类离子液体对MXene纳米片进行表面修饰来调控层间距。其中，离子液体水溶液中的有机阳离子与表面带负电的MXene纳米片通过库仑力相结合，从而达到对MXene材料表面修饰的效果。去除水分后，MXene层间有机阳离子的长链有机官能团会起到支撑作用，防止了MXene纳米片的紧密堆叠。更重要的是，通过改变离子液体的加入量，能定量地调节其层间距，其调控范围在1.26~1.69 nm之间。所述的调控后MXene纳米片可作为电极材料应用于锂离子电池、钠离子电池、超级电容器等储能领域，具有更佳的电化学性能表现和广泛的应用前景。

主权项

1.一种调控MXene纳米片层间距的方法，其特征在于包含以下几个步骤：步骤一，MXene纳米片的制备：将MAX相材料加入LiF与盐酸的混合溶液中进行刻蚀、超声，得到了MXene纳米片水溶液。步骤二，调控MXene纳米片的层间距：在惰性气体保护以及20℃~40℃的温度下，往MXene溶液中加入一定量的离子液体，然后在真空环境下进行高速搅拌至反应完全。最后通过真空抽滤等方式除去水分，得到表面修饰后的MXene材料。其中，所述的MXene材料是一种二维结构的过渡金属碳化物或者氮化物，其结构简式为M_n+1X_n，其中M是过渡金属元素，X是碳元素或者氮元素。