使用Si2BN作为阳极的Li / Na离子电池

锂离子电池在储能领域发挥着越来越突出的作用;特斯拉等公司将其视为电动汽车的储能解决方案，并解决了与可再生能源相关的间歇性问题。它们巨大的能量密度和多次充电循环的能力使得它们在移动设备中几乎无处不在——但它们也有自己的问题。

钠离子电池已经成为最近的竞争对手;钠比锂更容易获得，而且这些电池的安全记录更好，火灾更少。二维材欧洲杯足球竞彩料，具有最大的表面积体积比，高电导率，高离子扩散率，很可能取代像石墨这样的大块材料，因为这些电池变得更加能量密集和普遍。

随着合成和表征二维材料的领域越来越先进，这些看似神奇的物质显示出迷人的和通常非常有用的特性。欧洲杯足球竞彩自从石墨烯首次通过剥离法合成以来，新的方法(如通过原子层沉积或分子束外延法在衬底上分层原子)得到了广泛应用，理论家们一直在通过他们的计算敏锐地探索这些材料的潜力。欧洲杯足球竞彩2015年，这样的计算表明，有可能合成一个类石墨烯Si2BN层——两个硅原子与一个硼原子和一个氮原子结合。

其他石墨烯类似物，如锗烯，在晶格结构中显示出屈曲，但Si2BN具有扁平的六边形结构，允许生成纳米管。据预测，这种材料在一系列不同的物理条件下都是稳定的——可能高达800K或更高的温度。

单层Si2BN当时受到了一些理论表征的，并已引起来自可再生能源产业的极大兴趣。起初，有人认为，这可能是作为氢储存的方式是有用的。许多可再生能源的拥护者希望存储从风力涡轮机和太阳能电池板的功率间歇在氢的形式，其可以通过在电解期间倍时供给处于峰值来制造。

阻碍“氢经济”起飞的因素之一是储存氢的困难，因为氢不是特别的能量密度和爆炸性气体形式;因此，包括美国能源部在内的研究小组都在努力寻找能与氢原子形成化学键的材料。欧洲杯足球竞彩硅层表面的存在给人们带来了这样的希望:硅层的反应能力足以储存大量的氢——但它也带来了另一个积极的影响。Si2BN是锂离子电池的优良负极。

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在纳米能量，2017年的一篇论文，描述了这个属性。该论文的标题 - “二维Si2BN的好奇情况下：高容量蓄电池的负极材料” - 笔记这种材料的不寻常性质。它有一个理论容量以吸附和存储锂离子，其可以比在电池目前使用现有的阳极材料多达5倍以上。欧洲杯足球竞彩以及其欧洲杯足球竞彩他材料，如石墨，二氧化钛，和二硒化钼 - 已经被合成的通常显示良好的吸附性能为好，但2D Si2BN栈以及针对其它这样的材料如硅烯，borophene和2D黑磷2D材料．

纸张的计算表明，关键是这种的Si-Si键，以及所述结构的至吸附离子的唯一响应。如锂/钠离子intercalcated到材料时，会导致其结构扣;这然后给出的总体结构比其它2D材料更高的容量。欧洲杯足球竞彩当多于一个的离子的吸附发生在表面上。这屈曲，这是在其它2D材料，如germanen欧洲杯足球竞彩e看出，自身表现为相变。根据这些计算，这个相变应该是完全可逆的，并且有助于离子的扩散远离阳极。

Si2BN被预测具有通常的电子特性，这使得二维材料在材料科学中成为一个相当令人兴奋的来源。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球它坚固、灵活，有可调谐的带隙，电子和热的导电性都很高。Si2BN具有高的电子迁移率，这一事实对其作为阳极的用途至关重要;这与它对离子具有高扩散率的事实相结合，以允许电池快速充电和放电。创建一个快速充电的电池，可以可靠地存储大量能量，对于电网存储和备份的应用，以及在电动汽车的应用是重要的。

Si2BN从未批量合成了，虽然它很可能是许多不同的团队目前正致力于创建此二维材料。领域的进步非常迅速：几年前，borophene被认为是一个有前途的正极材料。几乎就在它已经成功地合成（2015年），第一个预言作为阳极的报道Si2BN可能超过其容量。这些电子性质的理论预测让材料科学家去探索什么是物理上可能的参数空间。欧洲杯足球竞彩下一步将是构建电池原型测试在该领域的阳极性能，然后以细化电池得到更紧密，以离子存储的理论最大。作为我们永远更广阔和灵活的储能系统需求的增加，这样的突破可能是使技术的持续改进是至关重要的。

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