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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(zhǎng)壽命的電池
時(shí)間:2020-09-20 16:43來(lái)源:蓋世汽車 作者:余秋云
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圖片來(lái)源：西安大略大學(xué)
據(jù)外媒報(bào)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(guó)家光源（CLS）進(jìn)行了一項(xiàng)新材料研究工作，可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程以及讓手機(jī)電池擁有更長(zhǎng)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(shí)現(xiàn)了目標(biāo)，同時(shí)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(yáng)極材料的7倍。現(xiàn)在，商用黑磷價(jià)格昂貴，大約每克為1000美元，而且暴露在空氣中會(huì)迅速分解。
于是，研究小組采用了一種新工藝，從廉價(jià)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(jià)格為40美元/克。
大幅削減黑磷的生產(chǎn)成本就可以實(shí)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(shí)時(shí)了解磷烯從何處開(kāi)始降解（氧化），以及降解過(guò)程如何擴(kuò)散。由于之前的研究證實(shí)了確實(shí)會(huì)出現(xiàn)降解，該研究首次將這一過(guò)程詳細(xì)地描繪出來(lái)。研究團(tuán)隊(duì)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(kāi)始分解，而且降解的區(qū)域會(huì)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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