تجمع MXenes ثنائية الأبعاد بين الموصلية المعدنية والكيمياء السطحية القابلة للضبط، مما يجعلها جذابة لتخزين الطاقة. ومع ذلك، يحد من تطبيقها الأكسدة السريعة وإعادة التراص. هنا نبلغ عن التعديل السطحي لـ MXene باستخدام بولي فينيل بيروليدون-كاتيكول عند درجة حرارة الغرفة لدعم ثبات أعلى ضد الأكسدة وتشتت مستقر في الظروف المحيطة. عند اقترانها مع السيليكا المجوفة (HS) لتشكيل أنود مركب لبطاريات أيونات الصوديوم، تعمل HS على تخفيف الباسفة الناتجة عن الصوديوم بينما يضمن شبكة MXene المعدلة نقل فعال للإلكترونات والأيونات. يحقق الأنود المركب MXene/HS حوالي 841 ملي أمبير ساعة لكل غرام عند 0.1 أمبير لكل غرام وحوالي 491 ملي أمبير ساعة لكل غرام عند 0.5 أمبير لكل غرام، متفوقًا على HS العارية (444 و191 ملي أمبير ساعة لكل غرام)، إلى جانب تحسين حوالي 95% في الموصلية الأيونية. أثبتت دراسات الخلية الكاملة مقابل الكاثود التناظري الأزرق البروسي السعة العكسية العالية. هذه الطريقة الكيميائية السطحية القابلة للتطوير تستقر MXenes وتفتح إمكاناتها في بطاريات أيونات الصوديوم عالية الأداء وما بعدها. تقدم MXenes ثنائية الأبعاد إمكانات واعدة لتخزين الطاقة لكنها محدودة بسبب مشاكل الأكسدة السريعة وإعادة التراص. يعزز هذا البحث استقرار MXene من خلال تعديل بولي فينيل بيروليدون-كاتيكول، محققًا أداءً متفوقًا في بطاريات أيونات الصوديوم مع أنود مركب، معروضًا تحسينات كبيرة في السعة والموصلية الأيونية، وممهدًا الطريق لحلول تخزين طاقة متقدمة.
درس روستامي وآخرون (Sat,) هذا السؤال.