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    T-碳是什么?它是怎么被合成的?有何性质与应用?半岛综合体育官网登录入口添加时间:2023-10-26

      目前能源领域比较火,很多(新)材料做出来自然都会想往这个方向上靠,T-碳的一些报道也说它能有很多地方使用。然而昨天晚上看了一下论文,无奈的发现——如果是往储能——二次电池(例锂电)上使用,这货还不如石墨烯(答主懂的主要是这一部分)。石墨烯是有几个性能起码看起来还是有用的(实用性可以看我之前写的文章),而这个东西研究出来的意义更多还是在基础科研上,实用价值要打个大大的问号。

      1、导电好----我们的T-碳宝宝是SP3杂化为主,导电性很一般。再说了,它是由CNT处理得来的,用导电剂为啥要舍CNT而求它?

      2、用做嵌锂负极活性材料----从目前作者的文章分析看不出任何可以往这个方向使用的征兆。没有相关的理论分析,更没有做个扣电拉出来试试。当然我觉得关键还在于下一点:

      3、这是一个目前看量产很麻烦超极昂贵的东西----CNT被激光处理,产率??不知道。CNT成本?不便宜。表面似乎还有非晶氧化,反正这几点对锂电/电池领域没一条合适。

      4、可能我又要黑纳米了。。。。然而还要提醒各位,真的很多材料做的跑偏了,硬纳米化对于很多实际应用那就是南辕北辙,所以——有科学价值就老实说科学价值,别无限YY它的工业应用前景,谢谢。。。

      小总结:作为之前只是理论上预报,这次第一次制备出的介稳的碳的新结构材料,它的问世当然在基础科学上有很多的意义,然而其实用化的前景要打一个问号。如果在电池领域考虑,从目前看到的信息来说不太理想。而其它答主也大概分析了其对于催化等方面应用的可能性,大家可以综合参考我们的答案来判断。

      PS2:如唐潮所述,我觉得好好做碳纤维比做一堆花里糊哨的东西要有用的多,碳材料里有好多像碳纤维一样的好同志,也有好多花拳绣腿的,嗯。

      分析碳材料,本质上可以看sp轨道的杂化方式,比如石墨烯是sp2,金刚石是sp3,石墨炔是sp-sp2杂化,无定型碳是sp2-sp3。通过调整这二者比例,大体可改变导电率和导热率之类的物理性质。

      论文中说,这种T-carbon是sp3-sp2混合,而且“sp3多于sp2”,因此在物理性质上可能更近似于无定型碳和金刚石。这样的话,以后在导电导热之类的应用场景应该都问题不大。

      另一个可以关注的点是它的微观结构。现在,大量的研究力量集中在碳纳米材料的微观形貌的调控上,因为材料的比表面积、孔结构、孔分布等属性,极大影响着储能、催化、吸附性能。新闻中报道,也特意强调了T-carbon是一种“蓬松”的材料,“密度非常小”。论文中说孔径大约是11.8nm。

      一般来说,平均孔径越小,碳的比表面积越大,二者近似反比关系。我们可以找两个参照物。

      所以,T-car半岛综合体育官网登录入口bon在比表面积上没有优势,因此在吸附等碳材料的典型应用上,也很乏力。

      与此同时,如果要作为电池负极或者超级电容器等储能应用,如此大的平均孔径,也会显著降低电极的振实密度和体积比容量,因此也不看好。

      新闻报道中还提到了“储氢”,说T-carbon“其储氢能力重量百分比不低于7.7%”。碳材料与氢的结合力远低于一些合金或配位化合物,因此本质上是不适合储氢的。之所以被广泛提及,是因为碳材料的巨大比表面积带来的强大吸附能力。但刚才也说了,T-carbon的比表面积很鸡肋,因此,在储氢的应用上,潜力也不会很大。

      结论:如果没有更深层的改进或设计,T-carbon终归只是一个发文章的材料,在实际应用中很难找到定位。

      据我所知的碳材料发展过程:碳纤维、碳纳米管、C60、C90、生物活半岛综合体育官网登录入口性炭、石墨烯等等,现在T-碳又出来了,对比石墨烯感觉发文章灌水的价值远远大于实际应用价值。

      其实各位科研工作者们有空还是回头把碳纤维材料再研究研究吧,感觉都有三十年了吧,碳纤维的潜力还有很多没有发挥出来,能把碳纤维材料研究透,并且民用化,给社会发展带来的好处远比发现十种T-碳都有用。

      但做出来发到nc上就水了点~当然这和课题组相关,好的厉害的工作发的文章也不咋的

      但我觉得,t碳和金刚石,石墨,碳管,足球烯,石墨烯这之间还是有差距的,或者说是一种过渡体?

      石墨烯足球烯都拿了奖,对应2维3维的碳纳米结构,当然最后t碳是否会爆发还看他的性能