近日，我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队发表了关于高熵MXene在能源存储与催化应用领域的展望文章，介绍了高熵MXene相关的重要研究进展，并展望了高熵MXene的研究方向与未来可能的研究范式。
MXene具有出色的导电性、表面功能化和离子插层性能等优点，自2011年发现以来，在能源存储和催化等领域开展了大量理论研究和实验工作，研究也由最初的表面功能化简单调控，逐渐过渡到MXene晶体结构中过渡金属调控等精细工作，以期进一步提高MXene使用性能，并发掘其更大应用潜力。高熵合金中含有5个以上主要元素，熵增效应使其常常具有独特且意想不到的性能。受高熵合金启发，研究人员试图将高熵概念融入MXene中，通过在MXene中引入多种近似等摩尔比的过渡金属来调节其性能，进而提高其各种应用的适用性。
鉴于高熵MXene的独特性质与应用潜力，该展望首先分析了MXene在电池和超级电容器中的性能，强调了高熵MXene研究的重要性；同时，讨论了当前各种MXene合成方法特点，以及未来可能的新方法。文章分析了高熵MXene在超级电容器和电池中的应用研究，发现熵增加与超级电容器的电容增加和电池稳定性的提高密切相关。此外，文章也展望了高熵MXene在催化及其它方面的应用前景。文章提出，由于高熵MXene研究涉及多学科交叉融合，因此，高熵MXene的快速发展亟需进行全球范围内的实验与理论合作，进而克服该领域的未知挑战，并最大限度发掘高熵MXene应用潜力。
该文章以“Perspective on high entropy MXenes for energy storage and catalysis”为题，发表在Science Bulletin上。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、大连市高层次人才创新支持计划等项目的支持。（文/图 DAS Pratteek、董琰峰）
