应《美国化学会·纳米科技》邀请，华东理工大学材料科学与工程学院特聘副研究员张良柱发表论文，总结了固相锂化剥离方法在制备二维材料的最新进展，对其工业化前景的挑战和潜力进行了展望。

作为一类新兴二维材料，二维过渡金属碲化物是是国际公认的基础性、前瞻性和战略性材料体系，如WTe₂和MoTe₂属于经典的量子材料，可以用于研究多种新颖物理性质。大规模可控制备高质量二维过渡金属碲化物材料是实现大规模基础物性、柔性电子、催化能源应用的重要前提。

针对这一科学问题，张良柱团队提出了一种固相锂化剥离的方法，可实现安全、高效、快速的插层剥离，插层剥离全程只需10分钟，且可用于制备百克量级的碲化铌纳米片。此方法具有很好的普适性，已制备出五种不同过渡金属的碲化物纳米片和十二种合金化合物纳米片。

这篇展望论文中，作者讨论了固相锂化剥离的普适性，可拓展到已报道的1800多种可剥离的范德华二维材料，也可用于拓扑转化化学制备不同纳米形态的材料。对固相锂化剥离的纳米片进行表面的功能化，保证其在水系/有机系的分散性和生物兼容性，将进一步拓展二维纳米片不同场合应用需求。表面功能化还可以钝化空气敏感型二维纳米材料表面，确保剥离后的纳米片免于氧气或水的氧化。

针对工业化挑战，作者指出，首先需要采用粉末冶金的方法，实现原料粉末的吨级别制备，固相锂化的过程应从单次制备转变为链式炉的自动化制备，剥离后的氢氧化锂盐溶液则需要通过膜分离的方法进行锂盐的回收。固相锂化剥离的二维纳米片可作为超级电容器和电池的电极材料，用于绿色氢气生产和二氧化碳转化的电催化剂和热催化剂，以及可印刷电子产品的功能性油墨。

固相锂化剥离制备方法示意图及其可加工的纳米片粉末方式。图片来源于《美国化学会·纳米科技》

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c09147