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电子产品的下一代新材料会是怎样的

研究人员探索了一种新型碳在(zai)电子设备中的应(ying)用潜力。

一(yi)种新形式的(de)原子级薄碳使(shi)科学(xue)家们兴奋不已,认为(wei)它(ta)可(ke)用(yong)于(yu)制造下一(yi)代可(ke)充(chong)电电池。这种被(bei)称(cheng)为(wei)联苯(ben)网络(luo)的(de)材(cai)料(liao)具有高导电性,并(bing)且(qie)可(ke)能比石墨烯储(chu)存更多的(de)电能。

研究人员(yuan)已经(jing)能够将碳原子的排列修改为包(bao)括六边形、正方形和八边形的网格(ge),同时确保材料(liao)仍然只有一(yi)个原子厚。

研究人员发(fa)现原子级薄的(de)碳(tan)同素(su)异形体(ti)具有非常(chang)不同的(de)电(dian)特性。“如果采用(yong)类似宽度(du)的(de)石墨烯纳米(mi)带,那么它们(men)(men)通常(chang)是半导体(ti),而这(zhei)种亚(ya)联(lian)苯(ben)更容易成为(wei)金属,”阿尔(er)托大(da)学应用(yong)物(wu)理系教授 Peter Liljeroth 说。他们(men)(men)使用(yong)隧道光谱实现了(le) 21 个(ge)原子宽度(du)的(de)联(lian)苯(ben)网络。

研究人(ren)员(yuan)建议,分析更大规模的(de)样(yang)品有(you)助于(yu)展示联(lian)苯(ben)阳极是(shi)否可以提高常用于(yu)手机和(he)电动汽(qi)车的(de)锂离子电池的(de)效率。

“如果你有块状或多层联(lian)苯……那么有理(li)论预(yu)测,锂存(cun)储(chu)容量应(ying)该比石墨(mo)(mo)烯(xi)更高,远高于石墨(mo)(mo)烯(xi),”Liljeroth 博士说。

实(shi)施联苯网(wang)络的(de)主(zhu)要挑战是合成(cheng)过程(cheng)的(de)准确(que)性,将(jiang)质量足够的(de)联苯带或带压缩(suo)在一起以形(xing)成(cheng)更大的(de)薄(bo)片,而材料的(de)某些部分不(bu)会默认为石墨烯。

这(zhei)(zhei)些材料(liao)(liao)的导电性允许以最小的规模形成用于电子(zi)产(chan)品的导线(xian)。由铜等金属制成的电线(xian)通(tong)常(chang)会通(tong)过(guo)(guo)电迁移过(guo)(guo)程以原子(zi)厚度退化(hua)。像(xiang)联苯(ben)这(zhei)(zhei)样的材料(liao)(liao)有助(zhu)于避免这(zhei)(zhei)些困难。

“这是必须克服(fu)或解决(jue)的(de)问题之一,碳基材料(liao)在这方面非常出色,”Liljeroth 教授说。

瑞士联邦实验(yan)室(shi)纳(na)米(mi)技术(shu)@表面实验(yan)室(shi)负责(ze)人罗曼法(fa)塞尔教授(shou)说(shuo):“我想说(shuo)有很多潜力(li)......现在他们(men)已(yi)经证明(ming)这(zhei)些结(jie)构是可行的,它们(men)是稳定的,至少在这(zhei)些条件下是这(zhei)样。”材料科学与技术(shu) (EMPA)。

据(ju)他(ta)介绍,这种方(fang)法很难(nan)扩大规模。“一个(ge)方(fang)向(xiang)是(shi)优化合成以(yi)实现(xian)大面积的 2D 网络,比如说(shuo)电(dian)极之类的东西(xi),但另一个(ge)方(fang)向(xiang)是(shi)找到一种方(fang)法来制造(zao)明确定(ding)义(yi)的纳(na)米带——所以(yi)只是(shi) 1-D 变体材料(liao),”他(ta)说(shuo)。

“在(zai)某(mou)些情况下,一(yi)种新(xin)材料开(kai)辟了一(yi)些现有技术根本无法做到的事(shi)情,然后它可以更快地突破,”Liljeroth 教授(shou)说。“但(dan)我不(bu)知道联苯——合约数字货币交易所_永续合约交易 得看看。”

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