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科学家为能源储存创造了两用电影

时间：2021-10-06 11:24:58 来源：

基于钼二硫化钼在稻米大学开发的一种新材料，尽可能多地暴露了大部分边缘，使其有效地作为氢气生产和储能的催化剂。由旅游团提供

稻米大学科学家基于钼二硫化钼为储能的储能性薄膜为催化剂和储能储存而有效。

赖斯大学想要在能源生产和储存报告中获得优势的科学家，他们发现了钼二硫化物。

化学家詹姆斯之旅的稻米实验室已将二硫化钼的二维形式转化为纳米多孔膜，可以催化氢的生产或用于储能。

分类为二均甲基的通用化学化合物沿着其平坦侧面是惰性的，但是先前的研究确定了材料的边缘是氢进化反应（她）的高效催化剂，用于将燃料电池与水拉出氢气的过程。

巡回赛和他的同事已经找到了一种成本效益的方法来创建最大化曝光边缘的柔性薄膜，并且具有各种面向性应用的潜力。

水稻研究显示在杂志上的先进材料中。

二硫化钼并不像石墨烯那样平坦，原子厚的纯碳形式，因为它含有钼和硫原子。从上面看，它看起来像石墨烯，有排序的六边形行。但从侧面看，揭示了三层不同的层，在钼上方和下方的硫原子中有硫原子。

Tour表示，这种晶体结构产生更强大的边缘，更柔软的边缘，更好的催化反应或储存。

“如此多的化学发生在材料的边缘，”他说。“二维材料就像一张纸：一个大的普通般的边缘。但我们的材料是高度多孔的。我们在图像中看到的是短，5到6纳米的飞机和很多边缘，好像材料一直钻孔钻孔。“

新电影是由博士后研究人员的旅游和领导作者创作的杨阳;惠荣飞，研究生;及其同事。当暴露于电流时，它催化氢气与水的分离。“它作为她的发电机的表现与曾经看到的任何钼结构一样好，而且它真的很容易制作，”巡回赛说。

当其他研究人员提出了站在边缘的二硫化钼纸阵列，而水稻集团采用了不同的方法。首先，通过室温阳极氧化，将多孔钼氧化物膜掺入钼基底上，具有许多用途但传统上用于在金属上加厚的天然氧化物层的电化学方法。

然后将薄膜暴露于300摄氏度（572华氏度）的硫蒸汽一小时。它们报道了它们将材料转化为二硫化钼而不损坏其纳米多孔海绵状结构。

薄膜还可以用作超级电容器，其储存能量快速作为静电充电并释放出爆发。虽然它们不会像电化学电池那样存储尽可能多的能量，但它们的寿命长，而且广泛使用，因为它们可以提供比电池更多的功率。水稻实验室用薄膜制造了超级电容器;在测试中，它们在10,000个电荷放电循环后保留了90％的容量，并且在20,000个循环后83％。

“我们将阳极化视为下一代替代能源设备中多个平台的材料的途径，”巡回赛说。“这些可能是燃料电池，超级电容器和电池。我们已经展示了这三种的这三种新材料。“

本文的共同作者是米毕业生戈登阮和长生翔。Tour是T.T.和W.F.Chao Chemistry椅子以及材料科学教授和纳米工程和计算机科学。

彼得M.和Ruth L. Nicholas培养基纳米尔利科学技术研究所和科学研究多学科大学研究计划的空军办公室的博士博士博士奖学金支持。

出版物：杨阳等人，“边缘定向MOS2纳米孔薄膜作为氢气进化反应和超级电容器装置的柔性电极”，“2014年先进的材料”; DOI：10.1002 / ADMA.201402847

图像：由旅游团提供

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