알칼리 수열 에칭에 의한 높은 전기화학적 성능을 가진 Mo 2C MXene의 합성

이차원 MXene은 일반적으로 산 용액의 에칭에 의해 준비됩니다. 합성된 MXene은 산 그룹 음이온(F–, Cl– 등)에 의해 종결되며, 이는 MXene의 전기화학적 성능에 영향을 미칩니다. 여기에서는 알칼리 용액의 수열 에칭을 통해 Mo2Ga2C로부터 Mo2C MXene을 준비하는 새로운 방법을 보고합니다. NaOH의 에칭에 의해 고순도의 Mo2C MXene이 성공적으로 합성되었으며, LiOH 및 KOH의 에칭은 실패하였습니다. NaOH의 농도, 온도 및 시간이 준비된 MXene의 순도에 강한 영향을 미칩니다. 순수한 Mo2C MXene은 180 °C에서 24시간 동안 20 M NaOH로 에칭하여 합성될 수 있었습니다. 90 °C에서 96시간 동안 헥사데실 트리메틸 암모늄 브로마이드에 의한 삽입 후, 몇 층의 Mo2C MXene이 얻어졌습니다. 삽입 후 NaOH 에칭으로 제조된 Mo2C MXene은 일반적으로 HF 에칭으로 제조된 Mo2C MXene 및 문헌에 보고된 Mo2C MXene과 비교하여 리튬 이온 배터리의 양극으로서 우수한 성능을 보였습니다. 최종 방전 비특이적 용량은 0.8 A·g-1에서 266.73 mAh·g-1로, HF 에칭으로 제조된 Mo2C(175.77 mAh·g-1)보다 52% 더 높았습니다. 이는 NaOH 에칭으로 제조된 Mo2C MXene이 더 큰 비표면적, 더 낮은 저항 및 산 음이온 종결 없는 순수한 O/OH 종결화를 가지기 때문입니다. 이는 알칼리 에칭을 통해 Mo2C MXene을 만드는 첫 번째 보고이며, 이 방법으로 제조된 샘플들이 일반 HF 에칭으로 제조된 샘플들보다 전기화학적 성능이 현저히 우수하게 나타났습니다.