Потенциал для графена и других 2D-кристаллов в энергетическом секторе

Ряд энергетических приложений для 2D-кристаллов находится в стадии разработки во всем мире, и европейская компания Graphene Flagship вложила значительные ресурсы в эту область. Теперь, в статье для журнала Science, ведущие ученые — вместе с коллегами из США и Кореи — предоставляют широкий обзор возможностей графена и связанных с ним материалов в энергетическом секторе.

Авторы надеются, что их обзор поможет исследователям в промышленности и академических кругах определить наилучшие пути к успешным приложениям, приносящим пользу обществу в целом.Исследователи во главе с физиком Франческо Бонаккорсо, который работает в графеновых лабораториях Итальянского технологического института в Генуе и является научным сотрудником Королевского общества Ньютона в Кембриджском центре графена, отмечают существенный прогресс, достигнутый в подготовке материалов в лаборатории. лабораторный уровень. Они также подчеркивают проблему производства материалов в промышленных масштабах рентабельным способом.Графен, самый известный из сотен двухмерных кристаллов, исследованных на сегодняшний день, имеет очень высокое отношение поверхности к массе.

Около 2600 квадратных метров на каждый грамм графена является полностью поверхностным, а не объемным, и именно эта двумерная природа придает графену его уникальные электрические, термические и механические свойства.В обзорной статье исследователи исследуют достигнутый прогресс и смотрят в будущее на будущий потенциал 2D-кристаллов в:

Солнечные батареиТермоэлектрические устройстваТопливные элементы

АккумуляторыСуперконденсаторыПроизводство и хранение водородаИсследователи пришли к выводу, что графен и связанные с ним двумерные кристаллы могут сыграть важную роль в будущих технологиях преобразования и хранения энергии.

Это активная область исследований и разработок для партнеров Graphene Flagship, как академических, так и промышленных.«Огромный интерес к двумерным кристаллам для использования в энергетике обусловлен как их физико-химическими свойствами, так и возможностью экономичного производства и обработки их в больших количествах», — говорит Бонаккорсо.«В этом контексте разработка функциональных красок на основе двумерных кристаллов является шлюзом для реализации электродов нового поколения в устройствах накопления и преобразования энергии».

Бонаккорсо добавляет, что впереди стоит задача продемонстрировать революционную технологию, в которой двухмерные материалы не только заменяют традиционные электроды, но, что более важно, позволяют разрабатывать совершенно новые концепции устройств.Соавтор обзора Андреа Феррари, которая возглавляет исполнительный совет Graphene Flagship и является директором Кембриджского центра графена, предлагает трезво оптимистичный взгляд на потенциал графена в этой области: «Графен и связанные с ним материалы имеют большие перспективы в этой области. области, а Graphene Flagship определила энергетические приложения в качестве ключевой области инвестиций.

«Мы надеемся, что наш критический обзор поможет исследователям в академических и промышленных кругах определить оптимальные пути к приложениям и внедрению, что в конечном итоге принесет пользу обществу в целом».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *