二维材料具有独特的电学、光学和机械性能，而二维的金属碳化物或氮化物（MXenes）作为新型的二维万能材料，具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，在储能、电磁屏蔽、水处理、气体/生物传感以及光电化学催化等领域拥有巨大潜力。MXene是从多元层状碳（氮）化物中选择性腐蚀出特定原子层而得到的一类新的具有优异导电性、亲水性和独特表面化学环境的二维过渡金属碳（氮）化物。MXenes至少有3种不同的组成，包括M2X，M3X2和M4X3（M为过度金属，X是碳、氮或碳氮化合物）；不同组成的MXenes又可有三种不同的结构，包括：单一金属层结构
（如Ti2C和Nb4C3）、至少两种金属固溶体结构（如(Ti,V)3C2和 (Cr,V)3C2）以及有序双金属层结构（如Mo2TiC2and Mo2Ti2C3）。我课题组是国内研究MXene材料最早也是研究材料种类最多的课题组之一。现阶段我们已经可以成功制备钛基、铌基、钒基等MXene材料，与此同时我们还通过第一项原理计算研究了MXene 材料物理性质及在电化学储能方面的潜在应用，将理论分析结果与实验结论进行比对，初步建立起材料基本物理化学参数与电化学性能之间的关系模型。现阶段， 我实验室已具备大规模制备MXene（Ti3C2TX）的技术与条件。

二维材料具有独特的电学、光学和机械性能，而二维的金属碳化物或氮化物（MXenes）作为新型的二维万能材料，具有石墨烯高比表面积、高电导率的特点，又具备组分灵活可调，最小纳米层厚可控等优势，在储能、电磁屏蔽、水处理、气体/生物传感以及光电化学催化等领域拥有巨大潜力。MXene是从多元层状碳（氮）化物中选择性腐蚀出特定原子层而得到的一类新的具有优异导电性、亲水性和独特表面化学环境的二维过渡金属碳（氮）化物。MXenes至少有3种不同的组成，包括M2X，M3X2和M4X3（M为过度金属，X是碳、氮或碳氮化合物）；不同组成的MXenes又可有三种不同的结构，包括：单一金属层结构
（如Ti2C和Nb4C3）、至少两种金属固溶体结构（如(Ti,V)3C2和 (Cr,V)3C2）以及有序双金属层结构（如Mo2TiC2and Mo2Ti2C3）。我课题组是国内研究MXene材料最早也是研究材料种类最多的课题组之一。现阶段我们已经可以成功制备钛基、铌基、钒基等MXene材料，与此同时我们还通过第一项原理计算研究了MXene 材料物理性质及在电化学储能方面的潜在应用，将理论分析结果与实验结论进行比对，初步建立起材料基本物理化学参数与电化学性能之间的关系模型。现阶段， 我实验室已具备大规模制备MXene（Ti3C2TX）的技术与条件。