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

編號(hào)：CPJS05938

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

作者：黃長(zhǎng)水 李玉良

關(guān)鍵詞： 石墨炔 儲(chǔ)鋰 儲(chǔ)氫 催化 太陽(yáng)能電池

機(jī)構(gòu)： 中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過程研究所 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所

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(chǔ)和轉(zhuǎn)換兩個(gè)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(chǔ)和氫氣存儲(chǔ)應(yīng)用中具備天然的優(yōu)勢(shì),既可以用作鋰離子相關(guān)的儲(chǔ)能器件,包括鋰離子電池、鋰離子電容器等;也可作為儲(chǔ)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(chǔ)鋰和儲(chǔ)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(shí),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(yáng)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(jià)值。我們將從理論預(yù)測(cè)和實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞矫娼榻B該領(lǐng)域目前的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。