Oras para sa isang bagong kandidato sa larangan ng pag-convert at pag-iimbak ng enerhiya

Ang kumbinasyon ng mga katangian ng katangian ng dalawang-dimensional na materyales ay nagbibigay inspirasyon sa pagsasaliksik upang matuklasan ang isang bagong payunir.

Ang paghahanap ng ebolusyon ay nakatulong sa mga siyentipiko na mahulaan ang pinakamababang istraktura ng enerhiya ng isang dalawang-dimensional (2D) na materyal, B2P6, na may ilang mga kilalang katangian, kabilang ang istruktura anisotropy at geometry ng Janus.

Ang mga materyal na Janus – na pinangalanang sa Greek god ng dualitas ng dalawang mukha – ay may dalawang mga ibabaw na may magkakaibang mga pisikal na katangian. Tulad ng naturan, nag-aalok sila ng natatanging mga benepisyo, tulad ng mataas na kahusayan ng solar enerhiya para sa hydrogen.

Ang mga materyales na Anisotropic ay nagpapakita ng iba’t ibang mga katangian kapag sinusukat sa iba’t ibang direksyon. Kaso B2P6, ang pagsasabog ng ion ay masidhing anisotropic, isang pag-aari na maaaring potensyal na kapaki-pakinabang sa mga magagamit na solusyon sa pag-iimbak ng enerhiya, tulad ng mga baterya ng metal ion.

Hindi tulad ng mga nauna sa kanya, tulad ng gulamanAng isa pang materyal na 2D, ang bagong materyal na ito ay may malawak na naaayos na bandwidth, ginagawa itong isang mas mahusay na kandidato para magamit sa mga elektronikong aparato.

Istraktura ng B2P6

Ang koponan ng KAUST ay gumamit ng mga state-of-the-art evolutionary na paghahanap at mga kalkulasyon ng unang-prinsipyo upang mahulaan ang istraktura B.2P6. Kredito: © 2020 FOLDER

Si Udo Schwingenschlögl, Propesor ng Applied Physics sa KAUST, at Postdoctor Minglei Sun ay nagsagawa ng detalyadong paghahanap para sa pinakatatag na 2D na kristal na istraktura ng mga binary compound na naglalaman ng boron at posporus atoms hanggang sa maabot nila ang B2P6.

“Gumamit kami ng mga state-of-the-art evolutionary na paghahanap at mga kalkulasyon ng unang prinsipyo upang mahulaan ang istrakturang ito,” sabi ng Sun.

Batay sa biological evolution, ang evolutionary search ay isang computational na pamamaraan kung saan maaaring maghanap ang mga siyentista sa kristal na istraktura ng libu-libong mga kandidato. Gamit ang istrakturang ito bilang isang input sa mga kalkulasyon ng mga unang prinsipyo, maaari nilang matukoy ang mga katangiang pisikal ayon sa mga prinsipyo ng teoryang kabuuan.

“Ang mga pambihirang katangian ng anisotropy at Janus geometry ay nagbigay inspirasyon sa amin upang makahanap ng isang materyal na 2D na pinagsasama ang mga kalamangan na ito,” paliwanag ng Sun. Pinapayagan ng kombinasyong ito ang mga bagong tampok at mas malawak na application.

Sa paunang pagsasaliksik B2P6 ay nagpakita ng mahusay na pangako sa electronics at para sa pag-convert ng enerhiya at mga application ng imbakan.

Ang bagong materyal ay nagpapakita ng malakas na pagsipsip ng ilaw, kaya’t potensyal itong kapaki-pakinabang sa paggawa ng purong gasolina mula sa photocatalytic cracking ng tubig – isang proseso kung saan ginagamit ang natural o artipisyal na ilaw upang makabuo ng hydrogen mula sa tubig. Ito ay mas mahusay kaysa sa tradisyonal na mga photocatalista, higit sa lahat dahil sa mababang rate ng pagsasama-sama ng mga photogenerated carrier.

“Pro B2P6, ang muling pagsasama ng mga photogenerated carriers ay makabuluhang pinigilan ng panloob na larangan ng elektrisidad na sapilitan ng istrakturang Janus, “paliwanag ng Sun. “Nangangahulugan ito na mas maraming photogenerated carriers ang lalahok sa mga reaksyon ng redox sa cleavage ng tubig.” Ang kahusayan ng paggamit ng carrier ay umabot ng hanggang sa 45.1 porsyento. “

Plano din ng mga mananaliksik na “mahulaan ang higit pang mga materyal na Janus anisotropic 2D na may mga pambihirang katangian at magbigay sa mga kasamahan ng mga pang-eksperimentong tagubilin,” sabi ni Schwingenschlögl.

Link: “B2P6: Dalawang-dimensional na materyal na anisotropic na si Janus na may potensyal sa paghihiwalay ng photocatalytic na tubig at mga baterya ng metal ion”Minglei Sun at Udo Schwingenschlögl, Mayo 27, 2020, Chemistry ng mga materyales.
DOI: 10,1021 / acs.chemm.0.001536

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

82% ng Mga Tao na Na-ospital Sa COVID-19 Bumuo ng Mga Neurological Problems

Isinasaalang-alang ang tomography ng utak. Ang mga pasyente na may mga karamdaman na nagpapahiwatig ng neurological ay kasangkot COVID-19 anim na beses na mas malamang...

“Gobsmacked” – Ang Melanie Wood ng Harvard ay Naging Unang Babae na Nanalo ng $ 1M Waterman Award sa Math

Si Melanie Wood ang unang babaeng nanalo ng isang Waterman Award sa matematika. Kredito: Stephanie Mitchell / Harvard Staff Photographer Kinikilala para sa mga...

Bagong Pagong na Natagpuan sa Huling Cretaceous ng Madagascar

Ang pagbabagong-tatag ng buhay ng Sahonachelys mailakavava, umaatake sa Madagascan na palaka tadpoles na si Belzebufo ay nagprotesta gamit ang isang espesyal na diyeta...

Natuklasan ng mga siyentista na ang loob ng Saturn – ang makapal na layer ng helium – ay nakakaapekto sa magnetic field ng mga...

Ang magnetikong patlang ni Saturn na nakikita sa itaas. Credit-Ancate Barrick / Jones Hopkins University Ginagaya ng mga mananaliksik ang mga kondisyong kinakailangan para...

Lumilikha ang mga mananaliksik ng cybersecurity ng mas mahusay na kanaryo – gamit ang AI upang lumikha ng pekeng mga dokumento

Ang bagong artipisyal na sistema ng katalinuhan ay lumilikha ng mga pekeng dokumento upang linlangin ang mga kalaban. Sa panahon ng World War II, ang...

Newsletter

Subscribe to stay updated.