硅烯是一種具有蜂窩狀構(gòu)造的層狀硅資料，可經(jīng)過(guò)分子束外延以及固相反響的辦法制備得到。因?yàn)樵诠柘┲校柙娱g的鍵長(zhǎng)要比石墨烯中碳原子間的鍵長(zhǎng)大許多，所以硅烯中層間原子擺放具有曲翹的擺放構(gòu)造。比較于傳統(tǒng)金剛石構(gòu)造的硅資料，硅烯的層間耦合作用是范德華力，層與層之間供給了可供鋰離子刺進(jìn)的空間，保證在充放電過(guò)程中硅烯的構(gòu)造不被損壞，然后避免了傳統(tǒng)硅電極資料在充放電過(guò)程中電極體積膨脹的疑問(wèn)。使用硅烯制造的負(fù)極資料的穩(wěn)定性和循環(huán)次數(shù)都能夠得到很大的進(jìn)步，比較于石墨，多層硅烯的晶格常數(shù)更大，其理論容量能夠到達(dá)石墨的三倍左右。
近來(lái)，澳大利亞伍倫貢大學(xué)杜軼課題組經(jīng)過(guò)分子束外延的辦法制備了單層/多層硅烯樣品，并用掃描隧道顯微鏡詳細(xì)地研討了硅烯的原子和電子構(gòu)造。研討結(jié)果清楚地顯現(xiàn)了硅烯的ABA?構(gòu)造。經(jīng)過(guò)角分辨光電子能譜儀斷定了硅烯的狄拉克費(fèi)米子特性，這一研討標(biāo)明硅烯中的電子具有極快的傳輸速度，處理了傳統(tǒng)硅資料中導(dǎo)電性差的疑問(wèn)。別的，研討還標(biāo)明硅烯在大氣下的穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)硅資料，其構(gòu)造和電子功能均得以堅(jiān)持。這一效果近期發(fā)表在Advanced Materials [1]和ACS Central Science [2]上。文章的榜首作者是伍倫貢大學(xué)的莊金呈博士和李志博士。
別的，使用固相法制備的硅烯中硅原子和鈣原子替換擺放形成層狀構(gòu)造，經(jīng)過(guò)部分化學(xué)插層的辦法把鈣移除，進(jìn)而得到獨(dú)立無(wú)襯底的硅烯。使用這種化學(xué)法制備的硅烯作為鋰電池的陰極，一起具有硅基資料的高容量和石墨資料的杰出循環(huán)特性等長(zhǎng)處，變成一種十分有潛力的鋰離子電池負(fù)極資料。
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