石墨烯“新材料之王”地位或遭动摇 新材料的发现将颠覆我们的生活

中研股份2019年5月15日讯  作为目前发现的最薄、强度最高、导电导热性能最强的一种新型纳米材料,石墨烯被誉为最具有颠覆性的“新材料之王”,甚至被称为材料界的“黑金”。

尽管在应用层面的发展滞后让石墨烯受到了一定的争议,但由于其有着非常巨大的应用潜力,一直广受材料界追捧。

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然而,在石墨烯“新材料之王”的宝座还没有坐稳的时候,比石墨烯更强,更轻,更柔韧,有着更广阔的应用前景的硼烯横空出世,它的出现,可能会彻底改变能源、传感器、催化剂等许多领域的面貌。

与石墨烯不同的是,硼烯最早并不是诞生在实验室,而是在计算机里。从 20 多年前开始,世界各地的科学家都通过计算机模拟,证明了硼烯的存在,并对其性质进行了预测,并且有越来越多的实验室在合成单原子厚度的硼烯方面取得了极大进展。

那么,相比于石墨烯,硼烯有着什么优势呢?硼烯为什么可以把石墨烯从“新材料之王”的宝座上拉下来呢?

科学家证实,相比于石墨烯,硼烯的强度更高,柔韧性更好,密度更轻,也更容易发生化学反应。除了是电和热的良导体,硼烯还可以实现超导。

它们赋予了硼烯在以下领域广阔的应用前景,并有可能在以下几个领域实现彻底颠覆:

1、电池电极

由于硼烯有着很高的表面活性,也更容易发生化学反应,所以硼烯很适合用来在电池里储存金属离子。这使得硼烯成为更理想的电极材料。

2、储氢

氢能源汽车将是未来汽车的重要发展方向,而氢能源汽车的核心技术之一就是需要高效的储氢技术。而硼烯,除了可以用于制造电池电极,也可以用来高效储氢。

3、超级电容

研究发现,几层硼烯是非常好的超级电容材料。在很高的能量密度下,硼烯制成的超级电容可以实现极高的循环稳定性。

4、催化剂

硼烯还是最轻的析氢反应催化剂。硼烯可以把氢气分解成氢离子、把水分解成氢气和氧气、以及还原二氧化碳。这也使得硼烯将有可能催生出一个水基能源循环的新时代。

5、传感器

由于可以与许多物质发生反应,硼烯被认为可以用于制造检测乙醇、甲醛和氰化氢的传感器。

但是,目前而言,上述的应用前景,大多都是基于理论计算发现的性质,只有少数有实验数据支持,要想达到可以大规模应用的程度,我们还任重道远。

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