安徽大學岳陽/王思亮團隊在MXene材料領域取得多項突破性成果，相關研究覆蓋儲能電極設計與柔性傳感系統(tǒng)開發(fā)，為高性能電子器件研發(fā)提供了重要理論支撐和技術方案。團隊近期在材料領域頂尖期刊連續(xù)發(fā)表四篇論文，系統(tǒng)展示了MXene材料在離子傳輸優(yōu)化、壓力傳感、集成傳感系統(tǒng)及多尺度孔結構設計方面的創(chuàng)新實踐。

針對厚電極離子傳輸效率低的難題，研究團隊開發(fā)出梯度納米限域MXene電極結構。通過精確調(diào)控層間距與面內(nèi)介孔的協(xié)同作用，結合原位去質子化-再質子化技術實現(xiàn)通道擴展，成功制備出400微米厚電極。該電極展現(xiàn)出20.7 F/cm2的超高面電容，相關成果發(fā)表于《Advanced Materials》。這種仿生結構設計靈感源自自然界的分級輸運系統(tǒng)，有效解決了厚電極中離子縱向傳輸?shù)钠款i問題。

在柔性傳感領域，團隊受人體皮膚感知機制啟發(fā)，構建了滲透能驅動的二維納米流體壓力傳感器。該器件通過調(diào)控離子選擇性遷移，實現(xiàn)了13.1V的高電壓輸出與115ms的快速響應，檢測范圍達360kPa。結合深度學習算法，手勢識別準確率提升至95.78%，為智能人機交互提供了新方案。這項發(fā)表于《Advanced Materials》的研究，開創(chuàng)了自供能傳感系統(tǒng)的全新范式。

進一步拓展MXene的應用邊界，團隊研發(fā)出基于多孔MXene漿料的3D集成觸覺傳感系統(tǒng)。每個垂直單體單元同時具備微型超級電容器與壓力傳感器功能，通過刮刀涂覆與壓印工藝制備的大面積器件，展現(xiàn)出優(yōu)異的柔韌性、低功耗特性及長期穩(wěn)定性。該系統(tǒng)應用于智能門禁系統(tǒng)后，結合深度學習技術實現(xiàn)了基于按壓行為特征的精準身份識別，相關成果載于《Nano-Micro Letters》。

在基礎研究層面，團隊系統(tǒng)綜述了MXene多尺度孔結構的構筑策略，深入解析了微孔、介孔和大孔的協(xié)同作用機制。該綜述發(fā)表于《Materials Today》，詳細闡述了不同孔徑結構對離子傳輸效率、活性位點暴露及電解液潤濕性的影響，為MXene材料的理性設計提供了理論指導。

這系列研究形成了從基礎機理到器件創(chuàng)新的完整鏈條，不僅推動了MXene材料在儲能與傳感領域的應用，更為下一代柔性電子器件的集成化設計提供了關鍵技術突破。研究團隊通過跨學科交叉融合，在材料設計、制備工藝與系統(tǒng)集成方面建立了完整的技術體系。