金属容易导电，但不耐高温，不耐腐蚀，陶瓷耐腐蚀，却没有金属那么好的导电特性，有没有可能把金属和陶瓷的优点都集中到一种材料上？日前，记者从中科院宁波材料所获悉，该所先进能源材料工程实验室黄庆团队创新了MAX相层状陶瓷材料的制备方法，高质量合成出一系列新型的MAX相材料，该材料兼具金属和陶瓷的性能，开启了该领域研究应用的新局面，未来或可在核能存储、柔性显示、超导等领域获得良好的应用前景。

中科院宁波材料所团队创新制备的MAX相材料

上世纪60年代，科学家们发现了一类具有特殊功能的层状陶瓷材料，因其由元素周期表上的M、A、X三类元素构成，统称为“MAX相 ”。黄庆向记者介绍，独特的纳米层状晶体结构使其兼备金属和陶瓷的性能，但由于制备等方面的技术限制，该类材料一直没有得到更大范围的认知与应用。据了解，1996年之后，这类材料相关研究在日本、欧洲和中国广泛开展，而材料制备一直是个难以解决的难题。“通俗来说，过去主要就是像和面一样，把M、A、X三类原材料放在一起‘烧’，但是因为自然界的元素与元素间往往存在某种‘竞争’关系，导致人工‘烧’出来的材料种类很少，品质也不高。”

黄庆所在的先进能源材料工程实验室团队是如何做到的？他告诉记者：“我们采用了全新的A位原子精确置换的合成策略。简单来说，我们先把M和X两种材料的‘骨架’搭好，然后通过某种方法，进行原子晶格位的精确置换，把我们想要的具有某种功能的A原子放进去。”据了解，这种方法不但在思路上完全超越了传统方法，而且能够以非常环保的方式进一步应用于制备其二维衍生物材料。

MAX相三元元素组成示意图

由于MAX相材料的外层电子比石墨烯单纯的碳更丰富，这就决定了这种材料的性质更加多元，未来的应用前景或许会比石墨烯更加广阔。眼下，黄庆团队已经成功地实验制备出A元素为锌的多种MAX相材料，为该领域研究开启了全新局面。对此，黄庆表示，在储能、催化、超导等领域，MAX相已经向世人展现了巨大的想象空间，相信在接下来这几年，将会有更多的具体应用落地。

（来源：中国科学院宁波材料技术与工程研究所）