氮掺杂MXene硅基负极

机械强度提升

引入N-Ti3C2Tx的硅基负极同时构建导电网络并耗散机械应力，缓解容量衰减。

Xingyu, Xia · Siyu, Jian · Siyu, Li · Li, Siying · Chuhan, Zhou · Dan, Qian · Huixin, Ren · Meiqiang, Fan · 严立京 · 高学会 · 颜文俊 · Yan, Lu · Zhanhong, Ji · Xue, Wang · Xiaole, Tao · 凌敏 · 梁成都 · Zhu, Peiwang

Journal of Power Sources 2026

参数信息

电流响应

132 nA

机械强度

5.8 GPa

能量耗散

3.8 keV

技术优势

电流响应翻两倍

N-Ti3C2Tx的高导电性促进电荷转移，改善电接触，使电极电流响应从35.3 nA提高到132 nA。

机械强度提高一半

其优异的力学性能有效耗散机械应力，使电极机械强度从3.9 GPa提高到5.8 GPa。

能量耗散降一个量级

相比Si/C电极的26.7 keV，复合电极能量耗散降至3.8 keV，说明应力释放更充分，结构更稳定。

应用场景

• 硅基负极：用N-Ti3C2Tx共混可同时增强导电和抗应力，直接缓解容量衰减。
• 高比能电池：硅基负极稳定后，可支撑更高比能电芯，延长高能量密度电池寿命。
• 固态电池负极：增强的机械强度有助于耐受固态界面应力，减少接触失效。
• MXene储能：氮掺杂MXene在此同时扮演导电骨架和应力缓冲层，示范多功能设计。