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 將納米材料工業化處理成大面積的獨立薄膜是實現其實際應用的關鍵，特別是在柔性電子領域，如電池、超級電容器和電磁干擾(EMI)屏蔽等領域。MXenes因其金屬導電性、溶液可加工性和在能源存儲等方面的優異性能而引起了人們的極大興趣。原始的MXene薄膜由于其極性端基和層間相互作用較弱，經常存在較差的環境穩定性和力學性能。目前制備MXene薄膜已有的方法為刀片涂層方法，該方法能夠實現純MXene薄膜的規模化生產，同時提高了強度和導電性。雖然從純MXene薄膜中可以獲得這些良好的結果，但要實現MXene基薄膜的大規模生產，還需要開發替代的處理方法。

從應用角度來看，將Ti3C2Tx MXene組裝成大面積的獨立膜主要面臨兩個障礙，一方面是MXene材料在潮濕空氣或水環境中不可避免地會在數天的時間內發生氧化和降解;限制了它們在現實世界中的存儲和工業級應用，阻礙MXene薄膜應用。另一方面是相鄰的MXene納米片之間的層間相互作用較弱，使其具有較差的力學性能，如拉伸強度。此外，盡管通過退火處理的雜原子摻雜能夠改善MXene的性能，但退火過程中表面基團的去除導致了疏水表面，使獲得獨立的MXene膜更加困難。因此，開發環境穩定、機械強度高、電化學性能優越、具有大規模生產工藝的MXene基膜是很有必要的。

鑒于此，青島大學劉敬權教授和澳大利亞迪肯大學蔣德剛教授合作開發了一種新型的刀片涂層的方法，通過增加更大納米片尺寸的還原氧化石墨烯(rGO)作為導電粘結劑，通過更強的片間π - π堆疊相互作用，實現了獨立S, n共摻雜MXene基雜化膜的大規模生產。

文章亮點：

1、大尺寸氧化石墨烯薄片裝載了小尺寸的S, N-MXene，在高粘度和良好流動性的水相均勻分散體系中，使復合薄片在葉片涂層過程中有序堆積。

2、制備的S, N-MXene/rGO (SNMG-40)薄膜的拉伸強度最高，為45 MPa，優于純MXene膜的強度(10 ~ 20 MPa)，也可與大多數基于改性MXene的復合膜相媲美或更高。由于雜原子摻雜H2/Ar保護退火處理和rGO的層狀組裝，所合成的SNMG-40薄膜也顯示出提高的電容(698.5 F cm-3)和增強的抗氧化能力(3萬次充放電循環后電容保持率達到98%)。

3、實際應用,用rGO作為陰極和SNMG-40作為陽極組裝全固態非對稱超級電容器, 在功率密度為748.88 W kg-1時，其能量密度為22.3 Wh kg-1，在不同變形條件下具有良好的彈性。

圖1薄膜制備過程

圖2:柔性薄膜在超級電容器中的應用