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不要太在乎石墨炔 规划好才是新材料的起点

2015-11-26 13:33来源:中国石墨烯网关键词:石墨炔石墨烯太阳能电池收藏点赞

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这是世界上首次通过化学方法获得的全碳材料,开辟了人工化学合成碳同素异形体的先例,让化学家们深受鼓舞。

二维碳石墨炔的结构模型

近两年,中科院化学所石墨炔研究团队持续开展了石墨炔的基础和应用研究,实现了大面积、规模化制备;同时引领了国际上众多科学家积极参与到该领域研究,推动了碳材料科学的发展,并为碳材料研究带来难得的机遇。

研究人员与多名国内外科学家合作,发现其在催化、燃料电池、锂离子电池、电容器、太阳能电池以及力学性能等方面具有优良性质和性能。

例如,研究人员实现了石墨炔薄膜的厚度可控,首次证实了石墨炔薄膜的层间距为0.365 纳米,所获得的少数层石墨炔薄膜厚度可以控制在15~500纳米之间。同时,石墨炔薄膜表现出良好的半导体性质,并发现随着石墨炔厚度的减小,其电导率逐渐增加。研究人员首次测定了石墨炔薄膜空穴迁移率,证明了理论计算提出的高迁移率,其迁移率随着石墨炔薄膜厚度的增加逐渐下降,厚度22纳米的石墨炔薄膜的迁移率可达到100~500 cm2˙V-1˙S-1。

2014年,研究人员发现,石墨炔薄膜是一类性能优良的锂离子电池负极材料。由于石墨炔具有sp和sp2的二维三角空隙、大表面积、电解质离子快速扩散等特性,基于石墨炔的锂离子电池也具有优良的倍率性能、大功率、大电流、长效的循环稳定性等特点,相关指标明显高于石墨、碳纳米管和石墨烯等碳材料,并具有优良的稳定性。如在2A˙g-1的电流密度下,经历1000次循环之后,其比容量依然高达420 mAh˙g-1,这是绝大多数锂离子负极材料所不具备的优势。

2015年,研究人员将石墨炔掺杂进杂化钙钛矿器件的电子传输层,有效地提高了电子传输层的电导,进而提升了钙钛矿电池的器件性能。

原标题:不要太在乎石墨炔,规划好才是新材料的起点
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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