Ti3C2Tx MXene المعالج بـ N-Butyllithium مع أداء ممتاز للمواد شبه السعوية

تُعد الـ MXenes، وهي عائلة من المواد الكربيد والنيتريد ثنائية الأبعاد (2D) الخاصة بالمعادن الانتقالية، مواد واعدة شبه سعوية نظرًا لوجود توصيلها الكهربائي العالي وسطحها المحب للماء. يتم تحضير MXenes عن طريق إزالة عناصر "A" من مراحل MAX المقابلة لها باستخدام حمض الهيدروفلوريك (HF) أو النقش بـ LiF–HCl، وتمتاز بوجود مجموعات نهائية كثيرة مثل -F و -OH و -O. لقد ثبت أن الـ MXenes ذات مجموعات نهائية أقل من -F ومزيد من -O أظهرت أداءً أعلى من حيث شبه السعة. في التفاعلات العضوية، يمكن أن تتحول مجموعات -OH و -X (X = هالوجين) إلى مجموعات أثير في وجود كواشف نووية شديدة. مستلهمين من ذلك، هنا، نبلغ عن طريقة معالجة بـ n-butyllithium لتحويل مجموعات -F و -OH النهائية إلى مجموعات -O على الـ Ti3C2Tx MXenes. تم دراسة نوعين من Ti3C2Tx MXenes المحضرة بواسطة HF أو النقش بـ LiF–HCl بشكل منهجي، كما تم إجراء مقارنة مع الطريقة التقليدية المعالجة بـ KOH/NaOH/LiOH. وقد وجد أن معظم مجموعات -F النهائية على Ti3C2Tx MXenes يمكن إزالتها بنجاح بواسطة n-butyllithium، وتكونت مجموعات -O النهائية بكثرة. تُظهر Ti3C2Tx MXenes المعالجة بـ n-butyllithium تطبيقات واعدة في المواد شبه السعوية عالية الأداء. تم الحصول على قدرة قياسية عالية تبلغ 523 F g–1 عند 2 mV s–1 للـ Ti3C2Tx MXenes المعالجة بـ n-butyllithium، ويمكن أن تبقى 96% من السعة حتى بعد 10,000 دورة.