리튬 금속 배터리는 차세대 고에너지 저장 시스템을 위한 유망한 후보로 간주된다. 그러나 리튬 덴드라이트의 성장은 불안정한 고체 전해질 계면(solid electrolyte interphase, SEI) 층의 형성으로 인해 특히 높은 전류 밀도에서 크게 그 발전을 저해한다. 본 연구에서는 기존 Cu 전극에 비해 몰리브덴 기반 MXene, 즉 Mo2CTx, Mo2TiC2Tx, Mo2Ti2C3Tx가 리튬 도금 동안 더 안정한 LiF/Li2CO3 SEI 층을 형성함을 입증한다. 그중에서도 플루오린 말단기가 더 높은 바이메탈성 Mo2Ti2C3Tx MXene은 가장 안정한 LiF-rich SEI 층을 생성한다. 이러한 안정한 무기질 SEI 층의 형성은 리튬 석출의 핵생성 과전위를 크게 감소시키고, 균일한 Li 석출을 촉진하며, 덴드라이트 성장을 억제한다. 그 결과 Mo2Ti2C3Tx 기판은 높은 전류 밀도 3 mA cm-2 및 용량 1 mAh cm-2 조건에서 쿨롱 효율 약 99.79%로 약 544회의 연장된 사이클 안정성을 달성하였다. 완전 셀에서 Mo2Ti2C3Tx 양극은 NCM622 양극과 페어링되었으며, 높은 양극 로딩 10 mg cm-2 조건에서 100사이클 동안 70%의 용량 보유율을 유지하였다. 본 접근법은 리튬 금속 배터리의 성능을 향상시킬 Mo 기반 MXene의 잠재력을 강조하며, 차세대 에너지 저장 시스템을 위한 유망한 후보임을 시사한다.

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