Avanços Recentes de MXenes e Fosforeno Bidimensionais (2D) para Baterias Recarregáveis de Alto Desempenho

O projeto e desenvolvimento de materiais de eletrodos avançados para baterias recarregáveis de alto desempenho têm sido submetidos a extensos estudos. Muito recentemente, nanomateriais bidimensionais (2D) tornaram-se candidatos promissores para baterias, devido às suas propriedades físico-químicas únicas. Em particular, MXenes e fosforeno, que exibem condutividade elétrica ajustada e capacidade de armazenamento de íons, atraíram a atenção crescente. Esta Revisão apresenta um resumo abrangente dos avanços recentes no desenvolvimento de MXenes 2D e fosforeno como materiais de eletrodos para baterias de alto desempenho. Suas propriedades físico-químicas, incluindo configurações estruturais e propriedades eletrônicas dos MXenes e a largura de banda direta e propriedades anisotrópicas do fosforeno, são discutidas inicialmente. Em seguida, métodos de síntese dos dois materiais são introduzidos. Após isso, suas aplicações como materiais de eletrodos em baterias, incluindo baterias de íon de lítio (LIBs), baterias de íon de sódio (SIBs), baterias de íon de potássio (PIBs), baterias de lítio-enxofre (Li-S) e baterias metal-ar, são resumidas e discutidas em detalhes. É dada ênfase à análise dos mecanismos de aumento de desempenho para elucidar a compreensão fundamental. Finalmente, desafios futuros e oportunidades para MXenes e fosforeno como materiais de eletrodos para baterias são considerados.