一种N-TiO2/Ti3C2Tx异质MXene结构材料、制备及其应用

摘要

本发明提供了一种N‑TiO2/Ti3C2Tx异质MXene结构材料，微观形貌为手风琴状，N掺杂纳米TiO2粒子均匀分布在手风琴状Ti3C2Tx的表面和层间。本发明制备的N‑TiO2/Ti3C2Tx结构比表面积大，含有介孔结构，以Ti3C2Tx作为衬底，电子传递快，导电性能强；依附衬底生长的N‑TiO2纳米结构具有尺寸小、粒径均匀，在电池运行过程中的不会自聚集，析氧反应(ORR)和氧气还原反应(OER)催化活性位点被高度暴露，使该复合材料具有高效的催化活性，另外N‑TiO2纳米结构还具有隔离作用，防止Ti3C2Tx纳米片的堆积，可为放电产物提供足够的存储空间，能够极大提高Li‑O2电池的电化学性能。本发明制备方法具有绿色环保、简单、高效、成本低等优点。