二维过渡金属碳化物、氮化物和碳氮化物（又称MXenes）因其丰厚结构类型和外表化学修饰特性而成为潜在使用广泛的二维资料宗族。自2011年发现MXenes以来，人们提出了多种组成道路，并朝着大规模制备MXene纳米片及其衍生物产品的方向开展。在双过渡金属MXenes中，原子层间有序结构被称为o-MXenes，其间两个过渡金属原子散布在不同原子层的不同Wyckoff轨道上。一般，MXenes的制备办法是从前驱体MAX相的原子结构中选择性地蚀刻A层原子（Al、Si和Ga），然后进一步剥离成少量乃至单层分散体。与碳化物比较，碳氮化物和氮化物MXenes的数量相对稀疏。迄今为止，只要少量碳氮化物或氮化物是经过直接蚀刻相应的氮化物MAX相或选用后氨化法组成碳化物MXenes。根据有序双过渡金属二维碳氮化合物o-MXene试验没有报导，对其在锂离子电池储能方面使用潜力也有待于说明。

  西安交通大学电气工程学院新式储能与能量转化纳米资料研讨中心肖冰教授与成永红教授课题组协作，经过榜首性原理反响热力学模型猜测了代表性的有序双过渡金属二维资料Mo2TiC2Tx，经过氨化反响获得对应的过渡金属碳氮二维资料在热力学上相较于直接的N2氮化反响具有十分显着的优势，从而选用试验在不同的退火温度和退火时刻下对Mo2TiC2Tx的双过渡金属MXene进行氨化处理，成功地将N原子掺杂到C原子晶格位点，成功制备了分子式为Mo2Ti(C1-δNδ)2Tx全新o-MXenes二维资料。电化学功能测验研讨标明Mo2Ti(C1-δNδ)2Tx储Li+容量在0.03 A/g扫描速率下可以到达750 mAh/g；在2 A/g扫描速率下，容量也到达200 mAh/g，远高于本征Mo2TiC2Tx容量(100 mAh/g)。归纳榜首性原理分散动力学核算与试验GITT测验标明Mo2Ti(C1-δNδ)2Tx经过插层反响进程的电容性电荷存储机制主导了其储能容量奉献，且电极中离子分散动力学行为提醒了经过多层Li+吸附机制诱导空位浓度调控的电化学倍率特性。总归，氨化MXenes电极在电极-电解质界面的Li+分散动力学和电荷转移动力学方面也表现出优于未加工Mo2TiC2Tx的功能，为氨化双过渡金属MXenes用作锂离子电池和超级电容器的高功能电极资料拓荒了一条新途径。

  该论文榜首作者为西安交通大学电气学院博士生刘菁雅，通讯作者为西安交通大学电气学院肖冰教授和成永红教授。西安交通大学电气学院为该论文仅有单位。该项目研讨得到国家自然科学基金（编号：51807146）和西安交通大学“青年优秀人才支撑方案”（编号：DQ1J009）的赞助。表征及测验作业得到西安交通大学剖析测验同享中心的支撑。

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