本文關(guān)鍵詞：二維碳石墨炔的結(jié)構(gòu)及其在能源領(lǐng)域的應(yīng)用

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【摘要】：從二維碳材料石墨炔(GDY)的分子和電子結(jié)構(gòu)出發(fā),重點(diǎn)論述石墨炔在能源存儲和轉(zhuǎn)換兩個領(lǐng)域的應(yīng)用,包括最新的理論和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。石墨炔獨(dú)特的三維孔隙結(jié)構(gòu),使得石墨炔在鋰存儲和氫氣存儲應(yīng)用中具備天然的優(yōu)勢,既可以用作鋰離子相關(guān)的儲能器件,包括鋰離子電池、鋰離子電容器等;也可作為儲氫材料,用于燃料電池等。通過摻雜的方法,還能進(jìn)一步提高石墨炔儲鋰和儲氫的性能。由于sp炔鍵和sp~2苯環(huán)的存在,使石墨炔具有多重共軛的電子結(jié)構(gòu),在具備狄拉克錐的同時,其帶隙也可通過多種途徑調(diào)控,使得石墨炔不僅可以作為非金屬高活性催化劑替代貴金屬在光催化等方面應(yīng)用,還可以在太陽能電池的空穴傳輸層和電子傳輸層方面獲得應(yīng)用,展現(xiàn)了石墨炔在能源方面獨(dú)特的應(yīng)用價值。我們將從理論預(yù)測和實(shí)驗(yàn)研究兩方面介紹該領(lǐng)域目前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。
【作者單位】： 中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所;中國科學(xué)院化學(xué)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 石墨炔 儲鋰 儲氫 催化 太陽能電池
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(973)(2012CB932901) 中國科學(xué)院“百人計(jì)劃”項(xiàng)目資助~~
【分類號】：O613.71;TM910
【正文快照】： 1引言碳材料是一種古老而又年輕的材料,與人類生活息息相關(guān)。從遠(yuǎn)古時期,我們的祖先就開始用炭作為能源材料來取暖和燒制食物,開啟了碳材料在能源轉(zhuǎn)化方面最原始的應(yīng)用。1895年,美國的Acheson1在研制碳化硅時發(fā)現(xiàn)了人造石墨,制成了電解和冶煉用的石墨電極,拉開了現(xiàn)代碳材料生，

本文編號：1126731