二维碳石墨炔的结构及其在能源领域的应用

摘要：

从二维碳材料石墨炔(GDY)的分子和电子结构出发,重点论述石墨炔在能源存储和转换两个领域的应用,包括最新的理论和实验进展.石墨炔独特的三维孔隙结构,使得石墨炔在锂存储和氢气存储应用中具备天然的优势,既可以用作锂离子相关的储能器件,包括锂离子电池、锂离子电容器等;也可作为储氢材料,用于燃料电池等.通过掺杂的方法,还能进一步提高石墨炔储锂和储氢的性能.由于sp炔键和sp2苯环的存在,使石墨炔具有多重共轭的电子结构,在具备狄拉克锥的同时,其带隙也可通过多种途径调控,使得石墨炔不仅可以作为非金属高活性催化剂替代贵金属在光催化等方面应用,还可以在太阳能电池的空穴传输层和电子传输层方面获得应用,展现了石墨炔在能源方面独特的应用价值.我们将从理论预测和实验研究两方面介绍该领域目前的研究现状和发展趋势.

关键词：石墨炔、储锂、储氢、催化、太阳能电池

所属期刊栏目：32

分类号：O647(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家重点基础研究发展规划项目9732012CB932901;中国科学院“百人计划”项目资助 The project was supported by the National Basic Research 973 Program of China2012CB932901;the "100 Talents" Program of the Chinese Academy of Sciences

在线出版日期：2016-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：1314-1329