本發明公開了單原子分散的MXene材料及其用于鋰電負極的用途,其中該單原子分散的MXene材料其片層表面分散有單個的摻雜金屬原子,該些單個的摻雜金屬原子可以實現對金屬鋰的可控成核生長在最初的金屬鋰沉積階段,鋰傾向于在含有單個摻雜原子的MXene層上均勻地成核,且起源于大量的摻雜金屬原子,然后由于邊緣的強電場而沿成核的位置垂直生長,從而形成了碗狀的鋰和甚至塊狀鋰,從而避免了鋰支晶的生長。當其用于金屬鋰負極時,為一種無枝晶的金屬鋰負極,該負極具有低的超電勢,長的循環壽命和深層溶解沉積鍍性能。此外,基于成熟的卷對卷和噴涂技術,本發明的金屬鋰負極能夠很容易擴大規模,極大地有利于未來鋰電池的發展。
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