通讯作者：冯新亮，于明浩，Hai I. Wang，david.beljonne

通讯单位：德累斯顿工业大学, 德国马克斯·普朗克高分子研究所，蒙斯大学

冯新亮，德国德累斯顿工业大学首席教授、在德国获得化学学科终身教职的华人第一人 ，欧洲科学院院士。上海交通大学化学化工学院教授，2001年获得中国地质大学学士学位，2004年获得上海交通大学硕士学位，同年赴德国马普高分子研究所深造，2008年获博士学位。

于明浩，研究员，独立PI，德累斯顿工业大学化学与食品化学系、德累斯顿先进电子研究中心课题组组长，马普微结构物理研究所附属课题组组长。2017年获选洪堡学者，2021年获USERN Prize物理与化学科学奖、EnSM年轻科学家奖、JMCA新锐科学家奖，2018-2023年连续六年获选高被引科学家（Clarivate Analytics）。

论文速览

表面终端深刻影响MXenes的内在性质，但现有的终端仅限于单原子层或简单基团，显示无序排列和较差的稳定性。本文研究了MXenes的表面终止对其内在属性的深刻影响，通过助熔剂辅助的共晶熔融刻蚀法合成了具有三原子层硼酸盐聚阴离子终端（OBO终端）的MXenes。

对比传统的氯/氧封端的Nb2C，OBO终止的Nb2C表现出Drude模型描述的能带传输特性，电导率提高了15倍，直流极限下的电荷迁移率提高了10倍。此外，OBO终止为Ti3C2 MXene提供了丰富的Li+宿主位点，从而具有高达420 mAh g-1的大电荷存储容量。这些发现展示了MXenes中复杂终止配置的潜力及其在（光电）电子学和能量存储方面的应用前景。

图文导读

图1：OBO-MXenes的合成过程。

图2：OBO-Ti3C2的扫描电镜图像，固体状态11B MAS NMR谱图，以及B 1s XPS谱图。

图3：OBO-Ti3C2和OBO-Nb2C的横截面HAADF-STEM图像，STEM-EDX硼元素映射和对应的HAADF-STEM图像，以及原子分辨率SIMS深度剖面和SXRD图案的Rietveld精修。

图5：OBO-Ti3C2的电荷存储性能。

总结展望

本研究合成了具有有序OBO终止的MXenes，显著提升了MXenes的电荷传输和存储性能。OBO-Nb2C的电导率是传统ClO-Nb2C的15倍，电荷迁移率提高了10倍。OBO-Ti3C2的电荷存储容量高达420 mAh g-1，是迄今为止报道的Ti3C2电极的最高值之一。 这些结果不仅展示了通过精确控制MXenes表面终止来优化其性能的可能性，也为MXenes在高性能电子和能量存储设备中的应用提供了新的方向。

文献信息

标题：MXenes with ordered triatomic-layer borate polyanion terminations

期刊：Nature Materials