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Recent advances and perspectives in MXene-based cathodes for aqueous zinc-ion batteries

International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2024年第7期31卷 1752-1765页

作者： aiduo wu Tianhao Wang Long Zhang Chen Chen Qiaomin Li Xuanhui Qu Yongchang Liu Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering Institute for Advanced Materials and TechnologyState Key Laboratory for Advanced Metals and MaterialsUniversity of Science and Technology BeijingBeijing 100083China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China School of Economics and Management University of Science and Technology BeijingBeijing 100083China

Aqueous zinc-ion batteries(AZIBs)show great potential for applications in grid-scale energy storage,given their intrinsic safety,cost effectiveness,environmental friendliness,and impressive electrochemical ***,strong electrostatic interactions exist between zinc ions and host materials,and they hinder the development of advanced cathode materials for efficient,rapid,and stable Zn-ion *** and their derivatives possess a large interlayer spacing,excellent hydrophilicity,outstanding electronic conductivity,and high redox *** materials are considered“rising star”cathode candidates for *** comprehensive review discusses recent advances in MXenes as AZIB cathodes from the perspectives of crystal structure,Zn-storage mechanism,surface modification,interlayer engineering,and conductive network design to elucidate the correlations among their composition,structure,and electrochemical *** work also outlines the remaining challenges faced by MXenes for aqueous Zn-ion storage,such as the urgent need for improved toxic preparation methods,exploration of potential novel MXene cathodes,and suppression of layered MXene restacking upon cycling,and introduces the prospects of MXene-based cathode materials for high-performance AZIBs.

关键词： aqueous zinc-ion batteries MXenes terminal groups interlayer engineering conductive network design

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