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纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯:有望用于研制透明导体

纳米新材料导电性“秒杀”石墨烯:有望用于研制透明导体

       据物理学家组织网1月11日报道,美国研究人员首次合成层状2D结构电子晶体将这种新材料带入纳米材料的阵营。研究人员表示,合成层电子晶体的导电性甚至优于石墨烯,预计将用于开发透明导体、电池电极、电子发射装置和化学催化剂。新研究发表在最新一期的《美国化学协会》上。

       电子晶体是由正负离子组成的离子化合物,但其负电离子完全被电子取代。这些电子质量很小,不会停留在固定位置,而是到处游离,偶尔与其他电子交换位置,行为更像电子气体。这一特性赋予了电子晶体高度的电子运动和快速导电性。但科学家们通过理论推测,2D电子晶体容易与空气和水发生化学反应,只能在真空中稳定存在,保持强导电性,难以在实验室合成。

       北卡罗莱纳大学教堂山分校应用物理化学副教授斯科特在新研究中·沃伦带领团队合成了几个纳米薄的氮化二钙分子2D单层电子晶体还利用液体剥离技术使大量纳米单层电子晶体悬浮在溶液中,其中一种溶剂甚至可以使氮化二钙纳米单层稳定悬浮一个月,仍然可以保持良好的电气特性。我们克服了从多层结构到单层结构的技术困难,证明了在适当的化学环境中,2D沃伦解释说,电子晶体可以长期保持结构和性能稳定。

       沃伦团队也通过实验证明了新的2D纳米单层电子晶体具有与金属铝相同的导电性;透明度也很高。10纳米厚氮化二钙膜的透光率达到97%;其表面结也达到了现有电子晶体的最高值。研究人员表示,这些特性将导致新材料在许多领域的应用,如开发高透明导电膜;沃伦还与本田合作开发高级电池。

       沃伦说,他们将继续发展电子晶体的应用潜力,解决实际过程中的各种挑战,如寻找合适的涂层,以保持电子晶体在空气中的稳定性。

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