中国科学院化学研究所有机固体实验室李玉良

lianxu

石墨炔是一种新兴的二维碳材料，由李玉良院士团队于2010年首次制备，受到了国内外的广泛关注。石墨炔是一种具有很大发展潜力的新碳同素异形体，由于其奇特的sp和sp2电子结构并具有本征带隙，展现了已发现的碳材料难以出现的性质。近年来，石墨炔已经在锂离子电池，催化剂，太阳能电池，电化学驱动器等方面开展了系列前沿性探索研究，取得了引人注目的研究成果。

有鉴于此，中国科学院化学研究所李玉良院士团队深刻分析了石墨炔的本征性质，结合电化学能源转换中电化学界面的关键性问题，提出了石墨炔基新型电化学界面，为解决电化学能源转换器件中的诸多关键科学问题带来新的认识和理解，并指出了石墨炔研究领域存在挑战和机遇。

石墨炔具有很大的发展空间，与此同时，也存在着如下几个主要的挑战：

（1）生长方法学：大面积制备高结晶度的单层和少数层石墨炔薄膜。研究石墨炔的生长动力学过程，揭示石墨炔从非晶到晶态转化的主要影响因素。

（2）表征：获得大面积、高趋向石墨炔原子相结构，深刻理解和认识光学、声学、磁学等方面的本征性质。发展无损的石墨炔薄膜转移方法以及制备高质量的器件是关注的重点。

（3）理论模拟：针对不同的电化学应用及机理研究应建立正确的计算模型。

（4）界面分析：先进的实验方法表征界面结构和界面协同效应。在高度晶态的电极表面原位生长少数层或者单层晶态石墨炔，并原位研究其作用是行之有效的方法。

参考文献：

Zicheng Zuo, Yuliang Li. EmergingElectrochemical Energy Applications of Graphdiyne. Joule 2019.

DOI: 10.1016/j.joule.2019.01.016

https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30045-5