I MXeni sono una classe emergente di materiali usati per molte applicazioni, come: sensori, catalisi, dispositivi di accumulo di energia. La sintesi chimica è il principale ostacolo alla loro applicazione industriale, infatti è richiesto l’uso diretto di HF come agente di lisciviazione. Lo sviluppo di percorsi sintetici alternativi che sfruttino la formazione di HF in situ è la principale strategia per superare questa limitazione. In questo studio vengono confrontati quattro diversi metodi di lisciviazione basati sull’uso di NH₄HF₂, NaF HCl, HBF₄ e NaBF₄ HCl per produrre Ti₃C₂T_x da Ti₃AlC₂. Tre di questi metodi di lisciviazione sono già stati riportati in letteratura, mentre uno è presentato qui per la prima volta. L’analisi strutturale dei prodotti ottenuti si basa sulla diffrazione dei raggi X (XRD), sulla microscopia elettronica a scansione e spettroscopia a dispersione energetica dei raggi X (SEM-EDX) e sulla spettroscopia fotoelettronica a raggi X (XPS).

Tutti i materiali sono stati testati in semicelle contro Na metallico; i profili di carica/scarica e i C-rate test sono stati discussi e messi in relazione con specifiche caratteristiche strutturali. Nel complesso, i risultati rivelano che il MXene ottenuto utilizzando l’agente lisciviante HBF₄ è paragonabile sia per struttura che per proprietà funzionali al materiale di riferimento, ossia il MXene prodotto utilizzando HF al 5% di concentrazione. Infatti, il MXene sintetizzato con l’HBF₄ presenta bassa tensione media e bassa isteresi di potenziale, mentre presenta la più alta efficienza coulombica al primo ciclo (69,7%), superando le prestazioni del MXene prodotto con il 5% di HF (67%). Questo studio dimostra la possibilità di produrre MXene con un metodo più sostenibile.