硼酸盐功能化MXene助力硅负极破解体积膨胀难题

背景：硅负极因高容量在锂离子电池中备受关注，但其巨大的体积膨胀导致循环稳定性差。MXene作为导电骨架可缓解体积变化，但层间重排和界面结合不足限制了长期性能。研究目的：通过硼酸盐功能化MXene表面，增强MXene与硅之间的界面结合，提升硅负极的循环稳定性和倍率性能。结论：在Ti3C2Tx MXene表面引入硼酸盐端基形成Ti─O─B键，显著增强了MXene与硅的界面稳定性，构建了柔性导电网络，有效缓冲了硅的体积膨胀，同时硼位点调控SEI组成，提高了初始库仑效率和锂离子传输动力学，实现了高硅负载下的长循环和快速充放电性能。