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科學家研制出新型二維納米材料“家族”：適用于電子產品和高容量電池

文章來源：賢集網更新時間：2022-05-09 14:43:32

5月7日消息，杜蘭大學科學與工程學院的一個團隊開發了一種新的二維材料系列，研究人員稱其具有廣闊的應用前景，包括應用于先進的電子產品和高容量電池。

該研究由物理與工程物理系助理教授 Michael Naguib 領導，已發表在《先進材料》雜志上。

圖片來源：CC0 公共領域

新型二維材料是納米材料，厚度為納米尺寸（納米為百萬分之一毫米），橫向尺寸是厚度的數千倍，與散裝材料相比，它們的平整度提供了一組獨特的特性。

新的二維材料家族的名稱是過渡金屬碳硫化物，或 TMCC。它結合了兩類二維材料的特性——過渡金屬碳化物和過渡金屬二硫化物。

科學與工程領域的 Ken & Ruth Arnold 早期職業教授 Naguib 表示，后者是一大類材料，經過廣泛探索并發現非常有前景，尤其是在電化學能量存儲和轉換方面。但他說，利用它們的挑戰之一是它們的低導電性和穩定性。

另一方面，他說，過渡金屬碳化物是優良的導電體，具有更強的導電性。預計將這兩個系列合并為一個系列在電池和超級電容器、催化、傳感器和電子產品等許多應用領域具有巨大潛力。

“我們沒有將兩種不同的材料（如樂高積木與許多有問題的界面）堆疊在一起，而是在這里開發一種新的二維材料，它結合了兩種成分而沒有任何界面，”他說。

“我們使用電化學輔助剝離工藝，通過在塊狀過渡金屬碳硫屬化物層之間插入鋰離子，然后在水中攪拌，”該文章的第一作者、材料物理學博士生 Ahmad Majed 說。

與其他外來納米材料不同，制造這些 2D TMCC 納米材料的過程簡單且可擴展。

除了Naguib和Majed，團隊還包括物理學和工程物理學副教授姜偉，物理與工程物理助理教授孫建偉，杜蘭大學的博士候選人 Kaitlyn Prenger、Manish Kothakonda 和 Fei Wang，瑞典Link?ping大學的Eric N. Tseng博士和Per OA Persson教授。

原文鏈接：https://www.xianjichina.com/special/detail_509406.html
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