研究人员德雷塞尔大学开发了一种新的材料制造方法，通过将钼、钛和碳等材料的原子层“夹”在一起，创造出一种全新的、稳定的存储能量的材料。欧洲杯足球竞彩
Babak Anasori博士，博士后研究员，领导了一组来自Drexel材料科学与工程系的研究人员开发了这种材料制造方法。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球这种方法通过连接不同的元素层，可以生产出具有可预测、均匀特性的稳定材料。该团队通过使用碳、钛和钼制作2D材料，证明了这种方法的有效性。欧洲杯足球竞彩
”通过将一种过渡金属(如钛)的一两个原子层“夹在”另一种金属(如钼)的单原子层之间，用碳原子将它们固定在一起，我们发现可以生产出一种稳定的材料，”Anasori说。”在这样的结构中，我们不可能制造出只有三层或四层钼的二维材料，但因为我们添加了额外的钛层作为连接器，我们能够合成它们。”
这一发现意味着将元素材料组合成超强复合材料和储能技术的新方法。欧洲杯足球竞彩超强复合材料被用于防弹衣和手机壳。欧洲杯足球竞彩电池、超级电容器和电容器被认为是储存能量的基石。原子厚层的不同组合呈现出新的特性，该团队认为，其中一些材料可以展示出与其尺寸不成比例的耐久性和能量存储能力，这可能会推动新技术的发展。欧洲杯足球竞彩
”虽然现在还很难说，我们发现的这些新的2D材料家族会变成什么样子，但可以肯定的是，这一发现使材料科学和纳米技术进入了一个未知的领域，欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球”Anasori说。
十多年来，德雷克塞尔大学的纳米材料研究人员一直欧洲杯足球竞彩在尝试以一种有组织的方式将二维元素片组合起来，以开发新材料。然而，在原子级别组织元素是非常困难的。
”由于它们的结构和电荷，某些元素不“喜欢”结合，”Anasori说。”这就像试图将磁铁与面向同一方向的磁极堆叠在一起——你不会很成功，你将会捡到很多飞行的磁铁。”
德雷克塞尔大学的研究人员找到了解决这个难题的方法。20年前，MAX/MXene研究小组的负责人、杰出教授Michel W. Barsoum博士发现了一种MAX相材料。MAX阶段被认为类似于产生第一批生物的原始软泥。成品的各个元素都处于MAX阶段，必须对它们施加某种顺序。
2011年，杰出大学的Michel W. Barsoum博士和Yury Gogotsi博士，工程学院受托讲座教授和Drexel纳米材料集团的负责人，通过创造MXene，一种稳定的、分层的2D材料，实现了这一顺序。欧洲杯足球竞彩
研究人员使用一种酸从MAX相块中蚀刻出特定的铝原子层，用于创建MXenes。
”想想MXene合成，就像把胶合板浸入一种能溶解胶水的化学物质中来分离木层，”Anasori说。”通过将MAX相放入酸中，我们已经能够选择性地蚀刻掉某些层，并将MAX相变成许多薄的2D薄片，我们称之为MXenes。”
MXenes用于能量储存的发现是一个启示。石墨烯是第一种被认为有望用于储能的2D材料，但由于它仅由一种元素组成，且以单片碳原子的形式存在，它的形式不容易改变。因此，它储存能量的能力是有限的。另一方面，MXenes有允许它们储存更多能量的表面。
研究人员随后开始对元素周期表中的“过渡金属”进行研究，他们产生了MAX相，并以不同的成分蚀刻到MXenes中。研究小组测试了不同成分的储能特性。
＂在试图生产含MXenes的钼矿时，我们遇到了一些僵局。“通过向混合物中添加钛，我们成功地制成了有序的钼MAX相，其中钛原子在中心，钼原子在外部。”
橡树岭国家实验室的FIRST能源前沿研究中心的研究人员进行了理论计算，结果表明，使用钛、钼和其他过渡金属的各种组合，利用这种方法可以创造多达25种新材料。欧洲杯足球竞彩
”将不同的元素以科学界已知的最薄的材料形式分层的可能性导致了令人兴奋的新结构，并允许对材料属性进行前所未有的控制，欧洲杯足球竞彩”Barsoum说。”这种新的分层方法为研究人员提供了难以想象的可能性，可以为各种高科技应用调节材料的特性。欧洲杯足球竞彩”
使用其他金属如钽、铌和钒来代替钛，可能有助于创造更多材料，这些材料可能具有新的物理特性，支持各种应用，如能源存储。欧洲杯足球竞彩
”这种层次的结构复杂性，或者说二维材料的分层，有可能产生许多新的结构，这些结构对其特性具有独特的控制，欧洲杯足球竞彩”Gogotsi说。”我们看到了热电学、电池、催化、太阳能电池、电子器件、结构复合材料和许多其他领域的可能应用，使原子规模的工程达到一个新的水平。”
该团队在ACS Nano杂志上发表了他们的发现。
