1.研究背景

二维 Ti₃C₂Tₓ MXene 是锂离子电池负极热门材料，却存在片层易堆叠、结构易降解、锂吸附与电荷传输效率低等问题，难以满足下一代电池高容量、长循环的性能需求。

针对上述痛点，欧美直播-亚洲直播-在线直播 徐钧国教授团队深入研究，在《Advanced Composites and Hybrid Materials》（影响因子：21.8）发表最新成果，开发出新型 Au-Ti₃C₂Tₓ-C（Au-TC）杂化纳米复合负极材料，通过界面配位与结构调控创新策略，实现电池负极性能全方位提升，为高容量锂离子电池研发提供全新材料设计思路。

2.核心研究成果

（1）构建极化宿主界面，突破锂吸附传输瓶颈：利用 Au QDs 与 Ti₃C₂Tₓ功函数差异形成极化界面，诱导缺电子纳米囊袋，大幅提升锂吸附与电荷离子传输效率。

（2）多结构协同改性，提升材料结构稳定性：Au QDs 锚定抑制 MXene 片层堆叠，复合生物质多孔碳，强化结构稳定性，构建多机制协同体系。

（3）理论实验双重验证，精准调控电化学性能：通过 DFT 揭示储锂机制，结合表征测试，验证材料性能，实现理论与实验高度匹配。

图1 Au-Ti 极化宿主界面与电子纳米囊袋结构示意图

3.应用价值

该 Au-TC 复合负极材料电化学性能优异，在 0.1 A g⁻¹ 电流密度下循环 400 圈仍保持 465 mAh g⁻¹ 高比容量，锂离子扩散系数达 4.72×10⁻¹¹ cm²/s，且高温下具备良好热稳定性，在多领域具有核心应用潜力：

1.微型锂离子电池研发：适配生物医学植入体、微传感器等微型电子设备，在特殊工况下提供高体积能量密度与长循环寿命；

2.高倍率储能设备制造：高离子扩散系数满足快充需求，助力便携式电子设备、电动工具等快充产品升级；

3.高性能动力电池开发：高容量与高稳定性为动力电池的容量提升、安全性能优化提供全新材料选择。

论文链接：//doi.org/10.1007/s42114-026-01677-y

撰写：任露洋

排版：陈仕发

一审一校：任露洋

二审二校：马将

三审三校：郑纯