新材料：新型电池负极材料石墨二炔，有效提升电池效率和稳定性

    科学家们经过在铜箔上添加前体分子，以自下而上的方式合成了石墨二炔衍生物，其间，铜箔自组织构成有序的层状纳米结构。使用具有有趣电子性质的官能团单体，所制备的功能性石墨二炔，具有共同电化学和形态性质。据介绍，在这些官能团中，那些具有吸电子效应的官能团，能够减小石墨二炔的带隙，而且提升电导率。氰基基团尤其有用，在作为负极资料使用时，经过氰基调整的石墨二炔表现出优异的锂存储才能，而且能够在经过数千次循环后保持稳定的功能。

    相比之下，研究人员发现，经过很多的甲基官能团调整石墨二炔，官能团能够为石墨二炔网状物供给电子，使层间距变得更大，导致资料结构不稳定。在这种情况下，负极资料只能承受几个充放电循环。研究人员还将这两种改性石墨二炔资料与一种只有氢占有官能团位置的“空”资料进行了比较。

    研究人员表明，能够经过自下向上的办法，制备改性石墨二炔。这种战略也很合适用于构建功能性二维碳资料结构，以用于电池、电容器和其他电催化设备。

    锂离子电池一般选用石墨类碳材作为负极资料。据外媒报道，科学家们研究新型二维碳网状物，即碳纳米纤维膜石墨二炔，在电池使用中的适用性。

    石墨二炔和石墨烯（石墨烯是单原子层石墨）一样又平又薄，可是孔隙率更高，而且能够调整电子功能。据研究人员介绍，使用特制前体分子，选用简略的自下而上的合成办法，能够制备这种资料。

    在锂离子电池中，碳资料是最常见的负极资料。在电池循环过程中，受益于碳资料的层状结构，锂离子能够收支层间空间，而且这类资料具有高导电性二维六边形晶格，能够构成稳定的多孔网络，有用浸透电解液。但是，碳资料大多是经过自上而下的合成办法，使用聚合碳资料制备而成，因此，想要对结构和电化学功能进行微调比较困难。

    石墨二炔（Graphdiyne）是一种混合二维网状物，由两个乙炔单元衔接的六边形碳环构成。石墨二炔被认为是一种可用于分离同位素或氦的纳米纤维网状膜，但是，由于共同的电子性质和网状结构，合适于电化学使用。中国科学院的Changshui Huang及其搭档，研究特定电子调节石墨二炔衍生物的锂存储才能和电化学功能。