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加拿大將磷烯制備成本降低三成 有利于制成低成本/長壽命的電池
時間:2020-09-20 16:43來源:蓋世汽車 作者:余秋云
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圖片來源：西安大略大學(xué)
據(jù)外媒報道，加拿大西安大略大學(xué)（University of Western Ontario）同步輻射研究中心與薩斯喀徹溫大學(xué)（University of Saskatchewan）加拿大國家光源（CLS）進(jìn)行了一項新材料研究工作，可以實現(xiàn)更長的電動汽車?yán)m(xù)航里程以及讓手機電池擁有更長的壽命。研究人員們成功利用了磷烯（又稱黑磷烯或二維黑磷）實現(xiàn)了目標(biāo)，同時還降低了成本，提升了耐用性。
磷烯是一種由單層黑磷組成的2D材料，理論容量幾乎是目前鋰離子電池陽極材料的7倍。現(xiàn)在，商用黑磷價格昂貴，大約每克為1000美元，而且暴露在空氣中會迅速分解。
于是，研究小組采用了一種新工藝，從廉價的（約0.1美元/克）的低純度紅磷中制出了低成本的黑磷，成本降低了近3成。而且此種黑磷的純度與電子性能與利用傳統(tǒng)方式從高純度紅磷中制出的黑磷幾乎一樣，而高純度的紅磷價格為40美元/克。
大幅削減黑磷的生產(chǎn)成本就可以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)，讓黑磷可大規(guī)模應(yīng)用于納米光子學(xué)、納電子學(xué)、光電學(xué)、二次電池和電催化劑等能源與電子領(lǐng)域。
之后，研究人員希望能夠從納米尺度更好地實時了解磷烯從何處開始降解（氧化），以及降解過程如何擴(kuò)散。由于之前的研究證實了確實會出現(xiàn)降解，該研究首次將這一過程詳細(xì)地描繪出來。研究團(tuán)隊采用了各種不同的同步加速器以收集降解圖像，發(fā)現(xiàn)磷烯首先在最薄的區(qū)域開始分解，而且降解的區(qū)域會加速相鄰區(qū)域的降解。
研究人員表示，這一發(fā)現(xiàn)也為研發(fā)保護(hù)用于電子和其他設(shè)備的磷烯的保護(hù)策略鋪平了道路，讓制備空氣穩(wěn)定的磷烯電子設(shè)備和能源設(shè)備成為可能。
(責(zé)任編輯：子蕊)
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