2025年12月11日，李秀婷团队通过开发富羟基Ti₃C₂Tₓ量子点并将其引入二维纳米片中，实现了赝电容性能的显著提升。相关研究成果以“Enhancing the pseudocapacitance of Ti3C2Tx with its own hydroxyl-rich quantum dots for increased redox sites and fast ion transport”为题发表于《Nanoscale》，并收录于2025 Nanoscale HOT Article Collection，李秀婷研究员为通讯作者，课题组研究生朱远航为第一作者，深圳大学高等研究院为唯一通讯单位。
尽管Ti₃C₂Tₓ型MXene材料作为赝电容材料展现出巨大潜力，但其有限的边缘活性位点与缓慢的层间离子传输速率制约了赝电容性能的提升。本研究通过四甲基氢氧化铵（TMAOH）插层与水热切割法，成功制备出富含羟基的Ti₃C₂Tₓ量子点（QDs）。研究发现，相较于纳米片结构，富含羟基的量子点表现出更高的比赝电容与更快的氧化还原动力学，这一优势源于其丰富的表面氧化还原活性位点，以及由氢键网络介导的高效离子传输通道。将20 wt%的羟基化量子点复合到纳米片基体中后，复合材料在10 mV/s扫速下的比电容达到372.2 F/g，较纯Ti₃C₂Tₓ纳米片提升20 %；同时循环稳定性显著增强——在10 A/g的电流密度下经过10000次充放电循环后，电容保持率仍达100 %。羟基化量子点的引入优化了纳米片材料的堆叠方式，缓解了充放电过程中的机械应力，从而保障了优异的循环稳定性。本研究证实了富含羟基的Ti₃C₂Tₓ量子点具备卓越的赝电容性能，并阐明了合理设计MXene 基复合体系对储能应用的重要意义。
该研究得到了国家自然科学基金和深圳大学测试中心的支持。
原文链接： https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/nr/d5nr04116c
图1.富羟基量子点通过提供丰富的氧化还原活性位点与实现快速离子传输，显著增强Ti₃C₂Tₓ的赝电容性能。
