鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1914次 | 2019年06月18日
硼烯或?qū)⑷〈靶虏牧现酢钡匚唬磥韺㈩嵏参覀兊纳?/h1>
作為目前發(fā)現(xiàn)的最薄、強(qiáng)度最高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最強(qiáng)的一種新型納米材料,石墨烯被譽(yù)為最具有顛覆性的“新材料之王”,甚至被稱為材料界的“黑金”。
盡管在應(yīng)用層面的發(fā)展滯后讓石墨烯受到了一定的爭議,但由于其有著非常巨大的應(yīng)用潛力,一直廣受材料界追捧。
然而,在石墨烯“新材料之王”的寶座還沒有坐穩(wěn)的時(shí)候,比石墨烯更強(qiáng),更輕,更柔韌,有著更廣闊的應(yīng)用前景的硼烯橫空出世,它的出現(xiàn),可能會(huì)徹底改變能源、傳感器、催化劑等許多領(lǐng)域的面貌。
與石墨烯不同的是,硼烯最早并不是誕生在實(shí)驗(yàn)室,而是在計(jì)算機(jī)里。從20多年前開始,世界各地的科學(xué)家都通過計(jì)算機(jī)模擬,證明了硼烯的存在,并對(duì)其性質(zhì)進(jìn)行了預(yù)測,并且有越來越多的實(shí)驗(yàn)室在合成單原子厚度的硼烯方面取得了極大進(jìn)展。
那么,相比于石墨烯,硼烯有著什么優(yōu)勢呢?硼烯為什么可以把石墨烯從“新材料之王”的寶座上拉下來呢?
科學(xué)家證實(shí),相比于石墨烯,硼烯的強(qiáng)度更高,柔韌性更好,密度更輕,也更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。除了是電和熱的良導(dǎo)體,硼烯還可以實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)。
它們賦予了硼烯在以下領(lǐng)域廣闊的應(yīng)用前景,并有可能在以下幾個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)徹底顛覆:
1、電池電極
由于硼烯有著很高的表面活性,也更容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以硼烯很適合用來在電池里儲(chǔ)存金屬離子。這使得硼烯成為更理想的電極材料。
2、儲(chǔ)氫
氫能源汽車將是未來汽車的重要發(fā)展方向,而氫能源汽車的核心技術(shù)之一就是需要高效的儲(chǔ)氫技術(shù)。而硼烯,除了可以用于制造電池電極,也可以用來高效儲(chǔ)氫。
3、超級(jí)電容
研究發(fā)現(xiàn),幾層硼烯是非常好的超級(jí)電容材料。在很高的能量密度下,硼烯制成的超級(jí)電容可以實(shí)現(xiàn)極高的循環(huán)穩(wěn)定性。
4、催化劑
硼烯還是最輕的析氫反應(yīng)催化劑。硼烯可以把氫氣分解成氫離子、把水分解成氫氣和氧氣、以及還原二氧化碳。這也使得硼烯將有可能催生出一個(gè)水基能源循環(huán)的新時(shí)代。
5、傳感器
由于可以與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),硼烯被認(rèn)為可以用于制造檢測乙醇、甲醛和氰化氫的傳感器。
但是,目前而言,上述的應(yīng)用前景,大多都是基于理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)的性質(zhì),只有少數(shù)有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持,要想達(dá)到可以大規(guī)模應(yīng)用的程度,我們還任重道遠(yuǎn)。
小編認(rèn)為,不論是“新王”硼烯,還是“舊主”石墨烯,有著非常廣闊的潛在發(fā)展空間,但需要我們看清的是,起碼目前來講,這些材料并沒有吹捧的那么厲害,也不會(huì)立馬改變那么多行業(yè)的未來,想要實(shí)現(xiàn)上述的應(yīng)用前景,還需要我們付出更大的努力!