胡坤煌¹，廖振同¹，闫转龙¹，陈玉滢¹，邓玉宵¹，严  明^{1, 2, 3}

(1. 湖北工业大学 材料与化学工程学院，湖北 武汉 430068；2. 湖北省绿色轻工材料重点实验室，湖北 武汉 430068；3. 湖北工业大学 绿色轻质材料与加工协同创新中心，湖北 武汉 430068)

摘  要：V₂AlC MAX相刻蚀得到的V₂CT_x MXene存在片层易堆叠、层间距有限的问题，制约了其倍率性能与循环稳定性，通过A位掺杂可有效调控其层间结构，改善材料性能。本研究以V、Al、C、Sn、Si粉末为原料，采用无压烧结法在1400 ℃保温2 h制备了V₂AlC MAX相及V₂(Al₁−_xSn_x)C、V₂(Al₁−_xSi_x)C固溶体，并采用湿法刻蚀系统探究了Sn、Si掺杂对MAX相刻蚀行为的影响。研究表明，Sn、Si在A位最佳固溶量均为0.2，过量掺杂使产物纯度下降。对V₂(AlSn_0.2)C和V₂(AlSi_0.2)C分别使用22.4 mol·L^–1 HF和HCl/HF在60 ℃下刻蚀5 d可实现Al层的高效剥离，得到结构较完整的MXene片层。与V₂CT_x相比，Sn、Si掺杂均能扩大MXene层间距并提升比表面积。本研究揭示了Sn、Si在V₂AlC A位的掺杂对MAX相合成、刻蚀行为及MXene层间结构的调控规律，为高性能MXene基锂电负极的开发提供一定的理论基础与实验依据。

关键词：V₂AlC；V₂CT_x；掺杂；湿法刻蚀；层间距；比表面积