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作者：周雅宣;陈浩宇;邓玉宵;闫转龙;刘娅;严明;
单位：湖北工业大学材料与化学工程学院;湖北三江航天江河橡塑有限公司;湖北工业大学绿色轻质材料与加工协同创新中心;湖北省绿色轻工材料重点实验室;
摘要：本研究系统探究了Cr_2AlB_2的HCl刻蚀工艺，并对比了Cr_2AlB_2与2D-CrB的锂电性能。通过优化HCl浓度、刻蚀温度和刻蚀时间，实现了Al层的高效剥离，成功制备出高纯度的二维CrB。研究表明，3 mol·L~(-1) HCl在20℃下刻蚀6 h为最佳工艺条件，可使材料从致密层状结构转变为多孔二维片层，显著提升比表面积。电化学测试显示，相较于Cr_2AlB_2,2D-CrB具有更高的比容量、更优异的倍率性能和更稳定的循环性能。其首次放电容量为347.1 mAh·g~(-1)，在0.1 C倍率下循环100圈后容量保持率为65.4%；在0.2 C倍率长循环测试中，容量稳定在157 mAh·g~(-1)，库仑效率维持在98%以上。本研究为MBene材料的可控合成与储能应用提供了实验依据，揭示了二维结构对锂离子传输动力学和体积应变缓冲的增强机制，表明2D-CrB在锂离子电池负极材料领域具有广阔应用前景。
关键词：Cr_2AlB_2;;2D-CrB;;二维材料;;刻蚀;;锂离子电池;;负极材料
基金资助：湖北省大学生创新创业训练计划项目(20250100007);; 绿色轻工材料湖北省重点实验室开放基金(202509B13)
