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

Ang sinaunang ilog ng Delta ay minsang nagdadala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars

Eberselded Crete Delta: Ang sinaunang istraktura ng sinaunang ilog na Delta ay nagdala ng likidong tubig sa ibabaw ng Mars. Kredito: ESA /...

Ang pagtuklas ng COVID-19 ng sticker ng balat

Ang mga inhinyero sa Unibersidad ng Missouri ay isinusulong ang komersyal na naisusuot na pamilihan ng bioelectronics sa pamamagitan ng pagbuo ng isang malakihang...

Ang Unang Mapa ng 3D Soundtrack para sa Panloob na Tainga na Ginawa Ng Advanced na Teknolohiya ng X-ray

Cochlea ear at auditory nerve membrane. Ang mga banda ng oktaba ay binibigyan ng iba't ibang kulay. Ang mga tao ay makakahanap...

Ang tagumpay sa tagumpay para sa solar fuel na ginawa ng paghahati ng tubig

Gumamit ang mga mananaliksik ng parehong mga computer at mikroskopyo upang malaman ang isang paraan upang potensyal na madagdagan ang pagganap ng aparato, gamit...

Ang 42,000-taong-gulang na mga puno ay nagdidirekta ng tumpak na pagtatasa ng huling pagbabago ng magnetic field ng Daigdig

Ang tala ng mga sinaunang puno ng lung mula sa Nagava, New Zealand. Kredito: Nelson Parker Ang mga sukat ng radiocarbon ng mga labi...

Newsletter

Subscribe to stay updated.