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
據外媒報道，加拿大西安大略大學（University of Western Ontario）同步輻射研究中心與薩斯喀徹溫大學（University of Saskatchewan）加拿大國家光源（CLS）進行了一項新材料研究工作，可以實現更長的電動汽車續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）實現了目標，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成本就可以實現大規模生產，讓黑磷可大規模應用于納米光子學、納電子學、光電學、二次電池和電催化劑等能源與電子領域。
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散。由于之前的研究證實了確實會出現降解，該研究首次將這一過程詳細地描繪出來。研究團隊采用了各種不同的同步加速器以收集降解圖像，發現磷烯首先在最薄的區域開始分解，而且降解的區域會加速相鄰區域的降解。
研究人員表示，這一發現也為研發保護用于電子和其他設備的磷烯的保護策略鋪平了道路，讓制備空氣穩定的磷烯電子設備和能源設備成為可能。
(責任編輯：子蕊)
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