周 彬，白小洁，刘 昊，廖立兵

［1.中国地质大学（北京）数理学院，北京100083；2.中国地质大学（北京）材料科学与工程学院］

2011年，Naguib等［1］报道了通过用氢氟酸刻蚀Ti3AlC2制备Ti3C2Tx，Ti3C2Tx为世界上第一种MXene材料。MXene的通式为Mn+1XnTx，M代表过渡金属元素（S、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo等），X为碳元素或氮元素，T代表表面终端基团（羟基、氧或氟）［2-3］。MXene作为二维层状材料且含有碳层，因而拥有类似石墨烯的良好导电性，其过渡金属的片层使其拥有赝电容的特性，二者结合使得MXene具有良好的储能性能［4］。近年来，研究人员对于Ti3C2Tx锂离子电池的研究已开展了大量工作。但是，随着全球能源需求量的飞速增长，锂元素有限的储量及其高昂的价格使其在应用方面受到一定限制。钠元素与锂元素物理、化学性质相似，但钠元素在地壳中含量丰富，价格较锂元素更低［5］。因此，钠离子电池近年来发展迅速，已经成为当前电化学储能的热点研究领域之一。2014年以来，MXene在钠离子电池中的应用逐步受到关注，相关科研论文呈现逐年上升的趋势，研究方向主要包括MXene改性或与其他材料复合作为钠离子电池的电极材料以及第一性原理计算的理论研究等。本文主要围绕Ti3C2Tx的结构与特性、储钠机理，重点介绍改性以及复合材料作为钠离子电池负极材料的研究进展。

1 Ti3C2Tx的结构与特性

1.1 Ti3C2Tx的结构

Ti3C2Tx作为典型的MXene材料，在Mn+1XnTx中，M为钛元素，X则为碳元素，而终端基团T可以为—O、—OH以及—F等。研究人员通过密度泛函理论计算发现Ti3C2Tx有典型的3种构型，如图1所示［6］。每个Ti3C2单层都是按Ti（1）-C-Ti（2）-C-Ti（1）的顺序堆叠，—F或—OH作为端基基团。……