Advanced Functional Materials：基于二维MXene多功能导电粘结剂的柔性硬炭电极

   针对传统的以PVDF为粘结剂、加入导电剂调浆涂覆在铜箔制备的硬炭电极的柔性差、充放电过程中电极材料粉化等问题，课题组与美国德雷赛尔大学Yury Gogotsi教授合作，提出了以MXene作为多功能导电粘结剂制备柔性硬炭电极的新策略。

       MXene是一种新型二维层状材料，兼具类金属的导电性和优异的亲水性。将硬炭颗粒（HC）和MXene液相均匀分散，真空抽滤制备柔性一体化HC-MX膜，可直接用作钠/钾离子电池电极。在该电极中，MXene既充当了粘结剂，又可作为导电剂、柔性基体和辅助活性组分。HC-MX膜电极不仅具有良好的柔性，而且基于电极质量计算其储钠容量高达368 mAh g^-1，远高于传统的以PVDF为粘结剂的硬炭电极。更重要的是，HC-MX电极中，MXene片层构建的三维导电网络可有效缓冲硬炭材料充放电过程中的体积膨胀，提高电极的结构稳定性，从而使HC-MX电极表现出显著优于传统PVDF电极的循环性能，将其用于钠离子电池，在200 mA g^-1的电流密度下循环1500次容量无衰减。对于充放电过程中体积变化大、容量衰减现象更加严重的钾离子电池，以MXene为多功能导电粘结剂的电极的优势更加突出，在50 mA g^-1的电流密度下循环100次后容量保持率由传统PVDF电极的36.7%提高至84%。此外，得益于MXene片层搭建的三维导电网络，HC-MX膜电极也表现出优异的倍率性能。因此，以MXene为多功能导电粘结剂有利于提高钠/钾离子电池的能量密度、功率密度和循环寿命，对其他储能器件的电极构筑也有重要的参考意义。

   该工作以“MXene-Bonded Flexible Hard Carbon Film as Anode for Stable Na/K-Ion Storage”为题发表在材料领域的国际知名期刊Advanced Functional Materials (2019, 29, 1906282)。