MXene是二维过渡金属碳化物/氮化物材料，存在丰富的氧化还原活性位点和快速电子转移能力，是一种具有前景的阴极催化剂促进锂多硫化物的催化转化。但是，如何高效率的从数千种MXene材料中筛选和优化具有非常大的挑战和困难。

有鉴于此，南京理工大学刘伟(Wei Liu)、李爽(Shuang Li)、任吉昌(Ji-Chang Ren)等建立一种模型，能够准确的预测Li-S电池决速步骤的热力学能垒。

主要内容

（1）

这种设计的模型研究MXene的局部化学反应活性与端位点的p带中心、次表面过渡金属电负性之间的关系。通过DFT理论计算，以及比较MXene和Zn掺杂的MXene，从而验证了模型的准确。

（2）

通过这个模型，筛选得到MXene材料库（其中包含27种5层金属MXene），鉴定发现Ti₂CS₂，Mo₂CS₂，W₂CS₂是具有前景的电极材料。

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Min Fang, Jiawei Han, Shiyu He, Ji-Chang Ren*, Shuang Li*, and Wei Liu*, Effective Screening Descriptor for MXenes to Enhance Sulfur Reduction in Lithium–Sulfur Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c01834

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c01834