南京工业大学的吕玲红课题组综述总结了近年来应用于电化学电容器的柔性MXene及其复合材料的最新研究进展。介绍了MXene的一般合成方法，以及柔性MXene的制备和性能。从电解质和表面端基的角度解释了MXene的电化学反应机理。这篇综述特别强调了独立柔性MXene复合材料的复合方法。指出柔性MXene电极的最大问题是严重的自堆叠。因此，需要将MXene与其他电极材料复合，并设计出良好的微观结构。这篇综述肯定了柔性MXene及其复合材料在超级电容器领域的巨大潜力。此外，还讨论了MXene基材料在实际应用中面临的挑战和可能的改进。

MXene材料是一类具有二维层状结构的过渡金属碳/氮化物。其有类似于石墨烯的层状结构，但更有过渡金属碳化物的金属导电性和可设计的表面封端基团多样性。其形成碳氮化物和固溶体的能力表明，可能存在无限数量的成分，并开启了二维材料计算驱动原子设计的新时代，被业界称为“三头六臂”的非凡材料。MXene材料有一项特殊本领，其高导电、自成膜特性和高的机械强度适合作为柔性和可穿戴设备的无集电体、免粘结剂的独立式电极。

然而，柔性MXene电极的最大问题是严重的自堆积，不论是MXene薄膜还是纤维，在形成宏观结构的过程中都会产生自堆叠现象，即二维片层堆积，从而导致化学活性位点减少，电解质离子的可及性下降，最终降低电化学性能。为了解决这一问题，可将MXene与其他电极材料复合，打开MXene的层间距，设计合理的电极结构能够保证在不损失机械柔性的情况下，提升电化学性能。

柔性MXene复合材料从微观结构可分为插层型薄膜、多孔薄膜和纤维结构，用于打开层间距的有界面分子（离子）、碳基材料、导电聚合物、金属氧（硫化物）和纤维素类等，不同种类的复合物具有不同的特点：

1．MXene/界面分子（离子）：MXene纳米片的表面具有可调控的官能团，如-OH、-O和-F等，电化学活性分子可以通过化学键或氢键作用连接到MXene表面。此外，这些基团使得MXene纳米片在水溶液中带负电，通过添加带正电的阳离子，由正负电荷互相吸引，形成插层结构。

2．MXene/碳基材料：利用碳材料作为间隔物打开MXene层间距，可以在不降低MXene原始电导率的情况下增加活性位点。但是，由于碳材料通过EDLC储存电荷，复合薄膜的比电容受到比表面积的限制，因此很难显著提高复合薄膜的比电容。

3．MXene/导电聚合物：由于无机 MXene 和有机聚合物前体之间的协同效应，所制备的 MXene/导电聚合物复合材料表现出优异的性能，例如增强的导电性、改善的机械性能和热稳定性。

4．MXene/金属氧化物（硫化物）：具有赝电容特性，能提供更大的比电容，但其低电导率会使复合膜的电阻和电压降增大，从而导致倍率性能和循环性能下降。

5．MXene/纤维素类：由于相邻MXene纳米片之间的界面相互作用不佳，大多数原始MXene薄膜都很脆。纳米纤维的加入不仅起到了层间纳米分隔物的作用，更重要的是提高了材料的机械强度和稳定性。

柔性MXene基复合材料在超级电容器中具有巨大的潜力，并在过去几年中取得了惊人的突破。但在未来的研究和实际应用中仍然面临许多挑战和问题，比如电化学性能和机械柔性难以兼顾；在水系电解质中比电容大，但电压窗口偏小。未来的相关研究应集中在柔性超级电容器与其他电子设备的集成和多功能柔性设备的创建，以及MXene复合材料与电解质的匹配。还需要将实验与理论计算相结合，更深入地了解MXene在非水性电解质中的储能机理。