דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.איר נוצן אַ בלעטערער ווערסיע מיט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין אַדישאַן, צו ענשור אָנגאָינג שטיצן, מיר ווייַזן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
סלידערס וואָס ווייַזן דריי אַרטיקלען פּער רוק.ניצן די צוריק און ווייַטער קנעפּלעך צו מאַך דורך די סליידז, אָדער די רוק קאָנטראָללער קנעפּלעך אין די סוף צו מאַך דורך יעדער רוק.
רעפּאָרטעד אויף די עלעקטראָטשעמיקאַל סטראַטיפיקאַטיאָן פון ניט-קאַנדאַקטינג באָראָן אין דין-שיכטע באָראַנז.דעם יינציק ווירקונג איז אַטשיווד דורך ינקאָרפּערייטינג פאַרנעם באָראַן אין אַ מעטאַל ייגל וואָס ינדוסיז עלעקטריקאַל קאַנדאַקשאַן און עפענען פּלאַץ פֿאַר באָראָן פאַבריקיישאַן מיט דעם ווייאַבאַל סטראַטעגיע.יקספּעראַמאַנץ דורכגעקאָכט אין פאַרשידן עלעקטראָליטעס צושטעלן אַ שטאַרק געצייַג פֿאַר באקומען באָרענע פלאַקעס פון פאַרשידן פייזאַז מיט אַ גרעב פון ~ 3-6 נם.די מעקאַניזאַם פון עלעקטראָטשעמיקאַל ילימאַניישאַן פון באָראָן איז אויך גילוי און דיסקאַסט.אזוי, די פארגעלייגט אופֿן קענען דינען ווי אַ נייַע געצייַג פֿאַר גרויס-וואָג פּראָדוקציע פון ​​דין-שיכטע בורס און פאַרגיכערן די אַנטוויקלונג פון פאָרשונג שייַכות צו בורס און זייער פּאָטענציעל אַפּלאַקיישאַנז.
צוויי-דימענשאַנאַל (2 ד) מאַטעריאַלס האָבן באקומען אַ פּלאַץ פון אינטערעס אין די לעצטע יאָרן רעכט צו זייער יינציק פּראָפּערטיעס אַזאַ ווי עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי אָדער באַוווסט אַקטיוו סערפאַסיז.די אַנטוויקלונג פון גראַפענע מאַטעריאַלס האט געצויגן ופמערקזאַמקייט צו אנדערע 2 ד מאַטעריאַלס, אַזוי נייַע 2 ד מאַטעריאַלס זענען יקסטענסיוולי ריסערטשט.אין אַדישאַן צו די באַוווסט גראַפענע, יבערגאַנג מעטאַל דיטשאַלקאָגענידעס (TMD) אַזאַ ווי WS21, MoS22, MoSe3 און WSe4 זענען אויך ינטענסיוו געלערנט לעצטנס.טראָץ די אַפאָרמענשאַנד מאַטעריאַלס, כעקסאַגאַנאַל באָראָן ניטרידע (הבן), שוואַרץ פאָספאָרוס און די לעצטנס הצלחה געשאפן באָראָנען.צווישן זיי, באָראָן געצויגן פיל ופמערקזאַמקייַט ווי איינער פון די יאַנגגאַסט צוויי-דימענשאַנאַל סיסטעמען.עס איז לייערד ווי גראַפענע אָבער יגזיבאַץ טשיקאַווע פּראָפּערטיעס רעכט צו זייַן אַניסאָטראָפּיע, פּאָלימאָרפיסם און קריסטאַל סטרוקטור.פאַרנעם באָראָן אויס ווי די יקערדיק בנין בלאָק אין די B12 יקאָסאַהעדראָן, אָבער פאַרשידענע טייפּס פון באָראָן קריסטאַלז זענען געשאפן דורך פאַרשידענע דזשוינינג און באַנדינג מעטהאָדס אין B12.ווי אַ רעזולטאַט, באָראָן בלאַקס זענען יוזשאַוואַלי נישט לייערד ווי גראַפענע אָדער גראַפייט, וואָס קאַמפּליקייץ דעם פּראָצעס פון באקומען באָראָן.אין דערצו, פילע פּאָלימאָרפיק פארמען פון באָראָפענע (למשל, α, β, α1, pmmm) מאַכן עס אפילו מער קאָמפּליצירט5.די פאַרשידן סטאַגעס אַטשיווד בעשאַס די סינטעז גלייַך ווירקן די פּראָפּערטיעס פון האַרראָווס.דעריבער, דער אַנטוויקלונג פון סינטעטיש מעטהאָדס וואָס מאַכן עס מעגלעך צו באַקומען פאַסע-ספּעציפיש באָראָסענעס מיט גרויס לאַטעראַל דימענשאַנז און קליין גרעב פון פלאַקעס דערווייַל ריקווייערז טיף לערנען.
פילע מעטהאָדס פֿאַר סינטאַסייזינג 2 ד מאַטעריאַלס זענען באזירט אויף סאָנאָטשעמיקאַל פּראַסעסאַז אין וואָס פאַרנעם מאַטעריאַלס זענען געשטעלט אין אַ סאַלוואַנט, יוזשאַוואַלי אַן אָרגאַניק סאַלוואַנט, און סאָניקאַטעד פֿאַר עטלעכע שעה.ראַנגאַן עט על.6 הצלחה עקספאָליאַטעד פאַרנעם באָראָן אין באָראָפענע ניצן דעם אופֿן דיסקרייבד אויבן.זיי געלערנט אַ קייט פון אָרגאַניק סאָלוואַנץ (מעטאַנאָל, עטאַנאָל, יסאָפּראָפּאַנאָל, אַסאַטאָון, DMF, DMSO) און געוויזן אַז סאָניקאַטיאָן עקספאָולייישאַן איז אַ פּשוט אופֿן צו באַקומען גרויס און דין באָראָן פלאַקעס.אין אַדישאַן, זיי דעמאַנסטרייטיד אַז די מאַדאַפייד כאַמערס אופֿן קענען אויך זיין געניצט צו עקספאָוליייט באָראָן.פליסיק סטראַטיפיקאַטיאָן איז דעמאַנסטרייטיד דורך אנדערע: Lin et al.7 געוויינט קריסטאַליין באָראַן ווי אַ מקור צו סינטאַסייז נידעריק-שיכטע β12-באָרענע שיץ און ווייטער געניצט זיי אין באָרענע-באזירט ליטהיום-שוועבל באַטעריז, און Li et al.8 דעמאַנסטרייטיד נידעריק-שיכטע באָראָנען שיץ..עס קענען זיין באקומען דורך סאָנאָטשעמיקאַל סינטעז און געוויינט ווי אַ סופּערקאַפּאַסיטאָר ילעקטראָוד.אָבער, אַטאָמישע שיכטע דעפּאַזישאַן (ALD) איז אויך איינער פון די דנאָ-אַרויף סינטעז מעטהאָדס פֿאַר באָראָן.Mannix et al.9 דיפּאַזאַטאַד באָראַן אַטאָמס אויף אַ אַטאָמישלי ריין זילבער שטיצן.דער צוגאַנג מאכט עס מעגלעך צו קריגן שיץ פון הינטער-ריין באָראָנען, אָבער לאַבאָראַטאָריע-וואָג פּראָדוקציע פון ​​באָראָנען איז שטרענג לימיטעד רעכט צו דער האַרב פּראָצעס טנאָים (הינטער-הויך וואַקוום).דעריבער, עס איז קריטיש צו אַנטוויקלען נייַע עפעקטיוו סטראַטעגיעס פֿאַר די פּראָדוצירן פון באָראָנען, דערקלערן די מעקאַניזאַם פון וווּקס / סטראַטיפיקאַטיאָן, און דערנאָך אָנפירן אַ פּינטלעך טעאָרעטיש אַנאַליסיס פון זייַן פּראָפּערטיעס, אַזאַ ווי פּאָלימאָרפיסם, עלעקטריקאַל און טערמאַל אַריבערפירן.ה ליו עט על.10 דיסקאַסט און דערקלערט די מעקאַניזאַם פון באָראָן גראָוט אויף קו (111) סאַבסטרייץ.עס פארקערט אויס אַז באָראָן אַטאָמס טענד צו פאָרעם 2 ד געדיכט קלאַסטערז באזירט אויף טרייאַנגגיאַלער וניץ, און די פאָרמירונג ענערגיע סטעדאַלי דיקריסאַז מיט ינקריסינג קנויל גרייס, סאַגדזשעסטינג אַז 2 ד באָראָן קלאַסטערז אויף קופּער סאַבסטרייץ קענען וואַקסן ינדעפאַנאַטלי.א מער דיטיילד אַנאַליסיס פון צוויי-דימענשאַנאַל באָראָן שיץ איז דערלאנגט דורך D. Li et al.11, ווו פאַרשידן סאַבסטרייץ זענען דיסקרייבד און מעגלעך אַפּלאַקיישאַנז זענען דיסקאַסט.עס איז קלאר אנגעוויזן אַז עס זענען עטלעכע דיסקרעפּאַנסיז צווישן טעאָרעטיש חשבונות און יקספּערמענאַל רעזולטאַטן.דעריבער, טעאָרעטיש חשבונות זענען דארף צו גאָר פֿאַרשטיין די פּראָפּערטיעס און מעקאַניזאַמז פון באָראָן גראָוט.איין וועג צו דערגרייכן דעם ציל איז צו נוצן אַ פּשוט קלעפּיק טייפּ צו באַזייַטיקן באָראָן, אָבער דאָס איז נאָך צו קליין צו פאָרשן די יקערדיק פּראָפּערטיעס און מאָדיפיצירן די פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַן12.
א פּראַמאַסינג וועג פון ינזשעניעריע פּילינג פון 2 ד מאַטעריאַלס פון פאַרנעם מאַטעריאַלס איז עלעקטראָטשעמיקאַל פּילינג.דאָ איינער פון די ילעקטראָודז באשטייט פון פאַרנעם מאַטעריאַל.אין אַלגעמיין, קאַמפּאַונדז וואָס זענען טיפּיקלי עקספאָוליייטיד דורך עלעקטראָטשעמיקאַל מעטהאָדס זענען העכסט קאַנדאַקטיוו.זיי זענען בנימצא ווי קאַמפּרעסט סטיקס אָדער טאַבלאַץ.גראַפיטע קענען זיין עקספאָליאַטעד הצלחה אין דעם וועג רעכט צו זיין הויך עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי.Achi און זיין מאַנשאַפֿט 14 האָבן הצלחה עקספאָוליייטיד גראַפייט דורך קאַנווערטינג גראַפייט ראַדז אין געדריקט גראַפייט אין דעם בייַזייַן פון אַ מעמבראַנע געניצט צו פאַרמייַדן דיקאַמפּאָוזישאַן פון די פאַרנעם מאַטעריאַל.אנדערע באַלקי לאַמינאַטעס זענען הצלחה עקספאָוליייטיד אין אַ ענלעך שטייגער, למשל, ניצן Janus15 עלעקטראָטשעמיקאַל דעלאַמינאַטיאָן.סימילאַרלי, לייערד שוואַרץ פאָספאָרוס איז עלעקטראָטשעמיקלי סטראַטאַפייד, מיט אַסידיק עלעקטראָליטע ייאַנז דיפיוזשאַן אין די פּלאַץ צווישן די לייַערס רעכט צו דער געווענדט וואָולטידזש.צום באַדויערן, דער זעלביקער צוגאַנג קענען נישט פשוט זיין געווענדט צו די סטראַטיפיקאַטיאָן פון באָראָן אין באָראָפענע רעכט צו דער נידעריק עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון די פאַרנעם מאַטעריאַל.אָבער וואָס כאַפּאַנז אויב פרייַ באָראַן פּודער איז אַרייַנגערעכנט אין אַ מעטאַל ייגל (ניקעל-ניקעל אָדער קופּער-קופּער) צו זיין געוויינט ווי אַן ילעקטראָוד?איז עס מעגלעך צו ינדוסירן די קאַנדאַקטיוואַטי פון באָראָן, וואָס קענען זיין ווייַטער עלעקטראָטשעמיקלי שפּאַלטן ווי אַ לייערד סיסטעם פון עלעקטריקאַל קאָנדוקטאָרס?וואָס איז די פאַסע פון ​​די דעוועלאָפּעד נידעריק-שיכטע באָראָנען?
אין דעם לערנען, מיר ענטפֿערן די פֿראגן און באַווייַזן אַז די פּשוט סטראַטעגיע גיט אַ נייַע גענעראַל צוגאַנג צו פּראָדוצירן דין בורס, ווי געוויזן אין פיגורע 1.
ליטהיום קלאָרייד (LiCl, 99.0%, CAS: 7447-41-8) און באָראָן פּודער (ב, CAS: 7440-42-8) זענען פּערטשאַסט פֿון Sigma Aldrich (USA).סאָדיום סאַלפייט (נאַ2סאָ4, ≥ 99.0%, קאַס: 7757-82-6) סאַפּלייד פֿון טשעמפּור (פוילן).דימעטהיל סולפאָקסידע (DMSO, CAS: 67-68-5) פון קאַרפּינעקס (פוילן) איז געניצט.
אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּי (AFM MultiMode 8 (ברוקער)) גיט אינפֿאָרמאַציע וועגן די גרעב און לאַטאַס גרייס פון די לייערד מאַטעריאַל.הויך האַכלאָטע טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (HR-TEM) איז דורכגעקאָכט מיט אַ FEI Tecnai F20 מיקראָסקאָפּ מיט אַ אַקסעלערייטינג וואָולטידזש פון 200 קוו.אַטאָמישע אַבזאָרפּשאַן ספּעקטראָסקאָפּי (AAS) אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט מיט אַ היטאַטשי זעמאַן פּאָולערייזד אַטאָמישע אַבזאָרפּשאַן ספּעקטראָפאָטאָמעטער און אַ פלאַם נעביאַלייזער צו באַשטימען די מייגריישאַן פון מעטאַל ייאַנז אין לייזונג בעשאַס עלעקטראָטשעמיקאַל עקספאָולייישאַן.די זעטאַ פּאָטענציעל פון די פאַרנעם באָראַן איז געמאסטן און געפירט אויס אויף אַ זעטאַ סיזער (ZS Nano ZEN 3600, Malvern) צו באַשליסן די ייבערפלאַך פּאָטענציעל פון די פאַרנעם באָראָן.די כעמישער זאַץ און קאָרעוו אַטאָמישע פּערסענטידזשיז פון די ייבערפלאַך פון די סאַמפּאַלז זענען געלערנט דורך X-Ray פאָטאָעלעקטראָון ספּעקטראַסקאָפּי (XPS).די מעזשערמאַנץ זענען דורכגעקאָכט מיט Mg Ka ראַדיאַציע (הν = 1253.6 eV) אין די PREVAC סיסטעם (פוילן) יקוויפּט מיט אַ Scienta SES 2002 עלעקטראָן ענערגיע אַנאַליזער (שוועדן) אַפּערייטינג מיט אַ קעסיידערדיק טראַנסמיטטעד ענערגיע (Ep = 50 eV).די אַנאַליסיס קאַמער איז יוואַקיאַווייטיד צו אַ דרוק אונטער 5 × 10-9 מבאַר.
טיפּיקאַללי, 0.1 ג פון פריי-פלאָוינג באָראַן פּודער איז ערשטער געדריקט אין אַ מעטאַל ייגל דיסק (ניקעל אָדער קופּער) מיט אַ הידראַוליק דרוק.די דיסק האט אַ דיאַמעטער פון 15 מם.צוגעגרייט דיסקס זענען געניצט ווי ילעקטראָודז.צוויי טייפּס פון עלעקטראָליטעס זענען געניצט: (i) 1 M LiCl אין DMSO און (ii) 1 M Na2SO4 אין דייאַנייזד וואַסער.א פּלאַטינום דראָט איז געניצט ווי אַ אַגזיליערי ילעקטראָוד.די סכעמאַטיש דיאַגראַמע פון ​​די ווערקסטיישאַן איז געוויזן אין פיגורע 1. אין עלעקטראָטשעמיקאַל סטריפּינג, אַ געגעבן קראַנט (1 א, 0.5 א אָדער 0.1 א) איז געווענדט צווישן די קאַטאָוד און אַנאָוד.דער געדויער פון יעדער עקספּערימענט איז 1 שעה.נאָך דעם, די סופּערנאַטאַנט איז געזאמלט, סענטריפוגעד ביי 5000 רפּם און געוואשן עטלעכע מאָל (3-5 מאל) מיט דייאָניזעד וואַסער.
פאַרשידן פּאַראַמעטערס, אַזאַ ווי צייט און דיסטאַנסע צווישן ילעקטראָודז, ווירקן די מאָרפאָלאָגי פון די לעצט פּראָדוקט פון עלעקטראָטשעמיקאַל צעשיידונג.דאָ מיר ונטערזוכן די השפּעה פון די עלעקטראָליטע, די געווענדט קראַנט (1 א, 0.5 א און 0.1 א; וואָולטידזש 30 וו) און די טיפּ פון מעטאַל גריד (ני דיפּענדינג אויף די פּראַל גרייס).צוויי פאַרשידענע עלעקטראָליטעס זענען טעסטעד: (איך) 1 ם ליטהיום קלאָרייד (ליקל) אין דימעטהיל סולפאָקסידע (דמסאָ) און (ii) 1 ם סאָדיום סאַלפייט (נאַ2סאָ4) אין דייאָניזעד (די) וואַסער.אין דער ערשטער, ליטהיום קאַטיאָנס (לי +) וועט ינטערקאַלייט אין באָראָן, וואָס איז פארבונדן מיט אַ נעגאַטיוו אָפּצאָל אין דעם פּראָצעס.אין די לעצטע פאַל, די סאַלפייט אַניאָן (SO42-) וועט ינטערקאַלייט אין אַ דורכויס טשאַרדזשינג באָראָן.
טכילעס, דער קאַמף פון די אויבן עלעקטראָליטעס איז געוויזן אין אַ קראַנט פון קסנומקס יי דער פּראָצעס גענומען קסנומקס שעה מיט צוויי טייפּס פון מעטאַל גרידס (ני און קו), ריספּעקטיוולי.פיגורע 2 ווייזט אַן אַטאָמישע קראַפט מיקראָסקאָפּי (AFM) בילד פון די ריזאַלטינג מאַטעריאַל, און די קאָראַספּאַנדינג הייך פּראָפיל איז געוויזן אין פיגורע ס 1.אין דערצו, די הייך און דימענשאַנז פון די פלאַקעס געמאכט אין יעדער עקספּערימענט זענען געוויזן אין טאַבלע 1. משמעות, ווען ניצן Na2SO4 ווי אַן עלעקטראָליטע, די גרעב פון די פלאַקעס איז פיל ווייניקער ווען ניצן אַ קופּער גריד.קאַמפּערד מיט פלאַקעס פּילד אַוועק אין דעם בייַזייַן פון אַ ניקאַל טרעגער, די גרעב דיקריסאַז וועגן 5 מאל.ינטערעסטינגלי, די גרייס פאַרשפּרייטונג פון וואָג איז געווען ענלעך.אָבער, LiCl / DMSO איז געווען עפעקטיוו אין די עקספאָולייישאַן פּראָצעס ניצן ביידע מעטאַל מעשעס, ריזאַלטינג אין 5-15 לייַערס פון באָראָסענע, ענלעך צו אנדערע עקספאָליאַטינג פלוידס, ריזאַלטינג אין קייפל לייַערס פון באָראָסענע7,8.דעריבער, ווייַטער שטודיום וועט אַנטדעקן די דיטיילד סטרוקטור פון סאַמפּאַלז סטראַטאַפייד אין דעם עלעקטראָליטע.
AFM בילדער פון באָראָסין שיץ נאָך עלעקטראָטשעמיקאַל דעלאַמינאַטיאָן אין A Cu_Li+_1 A, B Cu_SO42−_1 A, C Ni_Li+_1 A, און D Ni_SO42−_1 A.
אַנאַליסיס איז דורכגעקאָכט מיט טראַנסמיסיע עלעקטראָן מיקראָסקאָפּי (TEM).ווי געוויזן אין פיגור 3, די פאַרנעם סטרוקטור פון באָראָן איז קריסטאַליין, ווי עווידאַנסט דורך די TEM בילדער פון ביידע באָראָן און לייערד באָראָן, ווי געזונט ווי די קאָראַספּאַנדינג פאַסט פאָוריער טראַנספאָרמאַציע (FFT) און סאַבסאַקוואַנט סעלעקטעד שטח עלעקטראָן דיפראַקשאַן (SAED) פּאַטערנז.די הויפּט דיפעראַנסיז צווישן די סאַמפּאַלז נאָך די דעלאַמינאַטיאָן פּראָצעס זענען לייכט געזען אין די TEM בילדער, ווו די ד-ספּייסינגז זענען שאַרפּער און די דיסטאַנסאַז זענען פיל קירצער (0.35-0.9 נם; טיש ס 2).בשעת די סאַמפּאַלז פאַבריקייטיד אויף די קופּער ייגל מאַטשט די β-רהאָמבאָהעדראַל סטרוקטור פון באָראָן 8, די סאַמפּאַלז פאַבריקייטיד מיט די ניקאַלמעשמאַטשט די טעאָרעטיש פֿאָרויסזאָגן פון די לאַטאַס פּאַראַמעטערס: β12 און χ317.דעם פּרוווד אַז די סטרוקטור פון די באָראָסענע איז קריסטאַליין, אָבער די גרעב און קריסטאַל סטרוקטור געביטן אויף עקספאָולייישאַן.אָבער, עס קלאר ווייזט די אָפענגיקייַט פון די גריד געניצט (Cu אָדער Ni) אויף די קריסטאַלינאַס פון די ריזאַלטינג באָרענע.פֿאַר Cu אָדער Ni, עס קען זיין איין-קריסטאַל אָדער פּאָליקריסטאַללינע ריספּעקטיוולי.קריסטאַל מאָדיפיקאַטיאָנס זענען אויך געפֿונען אין אנדערע עקספאָולייישאַן טעקניקס18,19.אין אונדזער פאַל, די שריט ד און די לעצט סטרוקטור אָפענגען שטארק אויף די טיפּ פון גריד געניצט (ני, קו).באַטייטיק ווערייישאַנז קענען זיין געפֿונען אין די SAED פּאַטערנז, סאַגדזשעסטינג אַז אונדזער אופֿן פירט צו די פאָרמירונג פון מער מונדיר קריסטאַל סטראַקטשערז.אין אַדישאַן, עלעמענטאַל מאַפּינג (EDX) און STEM ימאַגינג פּרוווד אַז די פאַבריקייטיד 2D מאַטעריאַל קאָנסיסטעד פון די עלעמענט באָראָן (Fig. S5).אָבער, פֿאַר אַ דיפּער פארשטאנד פון די סטרוקטור, ווייַטער שטודיום פון די פּראָפּערטיעס פון קינסטלעך באָראָפענעס זענען פארלאנגט.אין באַזונדער, די אַנאַליסיס פון באָרענע עדזשאַז זאָל זיין פארבליבן, ווייַל זיי שפּילן אַ קריטיש ראָלע אין די פעסטקייַט פון די מאַטעריאַל און זייַן קאַטאַליטיק פאָרשטעלונג20,21,22.
TEM בילדער פון פאַרנעם באָראָן א, ב קו_לי +_1 א און C ני_לי +_1 א און קאָראַספּאַנדינג סאַעד פּאַטערנז (א', ב', C');שנעל פאָוריער יבערמאַכן (FFT) ינסערשאַן צו די TEM בילד.
X-Ray Photoelectron Spectrascopy (XPS) איז דורכגעקאָכט צו באַשטימען די גראַד פון אַקסאַדיישאַן פון באָרענע סאַמפּאַלז.בעשאַס באַהיצונג פון די באָראָפענע סאַמפּאַלז, די באָראָן-באָראָן פאַרהעלטעניש געוואקסן פון 6.97% צו 28.13% (טאַבלע ס 3).דערווייַל, די רעדוקציע פון ​​באָראָן סובאָקסידע (באָ) קייטן אַקערז דער הויפּט רעכט צו דער צעשיידונג פון ייבערפלאַך אַקסיידז און די קאַנווערזשאַן פון באָראָן סובאָקסידע צו B2O3, ווי אנגעוויזן דורך אַ געוואקסן סומע פון ​​​​B2O3 אין די סאַמפּאַלז.אויף פ.S8 ווייזט ענדערונגען אין די באַנדינג פאַרהעלטעניש פון באָראָן און אַקסייד עלעמענטן ביי באַהיצונג.די קוילעלדיק ספּעקטרום איז געוויזן אין Fig.S7.טעסץ געוויזן אַז באָראָנען אַקסאַדייזד אויף די ייבערפלאַך אין אַ באָראָן:אַקסייד פאַרהעלטעניש פון 1:1 איידער באַהיצונג און 1.5:1 נאָך באַהיצונג.פֿאַר אַ מער דיטיילד באַשרייַבונג פון XPS, זען סאַפּלאַמענערי אינפֿאָרמאַציע.
סאַבסאַקוואַנט יקספּעראַמאַנץ זענען געפירט אויס צו פּרובירן די ווירקונג פון די קראַנט געווענדט צווישן די ילעקטראָודז בעשאַס עלעקטראָטשעמיקאַל צעשיידונג.די טעסץ זענען דורכגעקאָכט ביי קעראַנץ פון 0.5 א און 0.1 א אין LiCl / DMSO, ריספּעקטיוולי.די רעזולטאַטן פון AFM שטודיום זענען געוויזן אין פיגורע 4, און די קאָראַספּאַנדינג הייך פּראָופיילז זענען געוויזן אין פיגס.S2 און S3.קאָנסידערינג אַז די גרעב פון אַ באָראָפענע מאָנאָלייַער איז וועגן 0.4 נם, 12,23 אין יקספּעראַמאַנץ ביי 0.5 א און די בייַזייַן פון אַ קופּער גריד, די טינאַסט פלאַקעס שטימען צו 5-11 באָראָפענע לייַערס מיט לאַטעראַל דימענשאַנז פון וועגן 0.6-2.5 μם.אין דערצו, אין יקספּעראַמאַנץ מיטניקעלגרידס, פלאַקעס מיט אַ גאָר קליין גרעב פאַרשפּרייטונג (4.82-5.27 נם) זענען באקומען.ינטערעסטינגלי, באָראָן פלאַקעס באקומען דורך סאָנאָטשעמיקאַל מעטהאָדס האָבן ענלעך פלאַקעס סיזעס אין די קייט פון 1.32-2.32 nm7 אָדער 1.8-4.7 nm8.אין דערצו, די עלעקטראָטשעמיקאַל עקספאָולייישאַן פון גראַפענע פארגעלייגט דורך Achi et al.14 ריזאַלטיד אין גרעסערע פלאַקעס (> 30 μם), וואָס קען זיין שייַכות צו די גרייס פון די סטאַרטינג מאַטעריאַל.אָבער, גראַפענע פלאַקעס זענען 2-7 נם דיק.פלאַקעס פון אַ מער מונדיר גרייס און הייך קענען זיין באקומען דורך רידוסינג די געווענדט קראַנט פון 1 א צו 0.1 א. אזוי, קאַנטראָולינג דעם שליסל געוועב פּאַראַמעטער פון 2 ד מאַטעריאַלס איז אַ פּשוט סטראַטעגיע.עס זאָל זיין אנגעוויזן אַז די יקספּעראַמאַנץ געפירט אויף אַ ניקאַל גריד מיט אַ קראַנט פון 0.1 א זענען נישט געראָטן.דאָס איז רעכט צו דער נידעריק עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי פון ניקאַל קאַמפּערד מיט קופּער און די ניט גענוגיק ענערגיע פארלאנגט צו פאָרעם באָראָפענע24.TEM אַנאַליסיס פון Cu_Li+_0.5 A, Cu_Li+_0.1 A, Cu_SO42-_1 A, Ni_Li-_0.5 A און Ni_SO42-_1 A איז געוויזן אין פיגור ס3 און פיגור ס4, ריספּעקטיוולי.
עלעקטראָטשעמיקאַל אַבלאַטיאָן נאכגעגאנגען דורך AFM ימאַגינג.(א) קו_לי+_1אַ, (ב) קו_לי+_0.5אַ, (C) קו_לי+_0.1אַ, (ד) ני_לי+_1אַ, (ע) ני_לי+_0.5אַ.
דאָ מיר אויך פאָרשלאָגן אַ מעגלעך מעקאַניזאַם פֿאַר די סטראַטיפיקאַטיאָן פון אַ פאַרנעם בויער אין דין-שיכטע דרילז (Fig. 5).טכילעס, די פאַרנעם בור איז געדריקט אין די קו / ני גריד צו ינדוסירן קאַנדאַקשאַן אין די ילעקטראָוד, וואָס הצלחה געווענדט אַ וואָולטידזש צווישן די אַגזיליערי ילעקטראָוד (פּט דראָט) און די ארבעטן ילעקטראָוד.דאָס אַלאַוז די ייאַנז צו מייגרייט דורך די עלעקטראָליטע און ווערן עמבעדיד אין די קאַטאָוד / אַנאָוד מאַטעריאַל, דיפּענדינג אויף די עלעקטראָליטע געניצט.אַאַס אַנאַליסיס דעמאַנסטרייטיד אַז קיין ייאַנז זענען באפרייט פון די מעטאַל ייגל בעשאַס דעם פּראָצעס (זען סאַפּלאַמענערי אינפֿאָרמאַציע).געוויזן אַז בלויז ייאַנז פון די עלעקטראָליטע קענען דורכנעמען אין די באָראָן סטרוקטור.דער פאַרנעם געשעפט באָראָן געניצט אין דעם פּראָצעס איז אָפט ריפערד צו ווי "אַמאָרפאַס באָראָן" ווייַל פון זייַן טראַפ - פאַרשפּרייטונג פון ערשטיק צעל וניץ, יקאָסאַהעדראַל ב12, וואָס איז העאַטעד צו 1000 ° C צו פאָרעם אַ אָרדערד β-רהאָמבאָהעדראַל סטרוקטור (Fig. S6) 25 .לויט די דאַטן, ליטהיום קיישאַנז זענען לייכט ינטראָודוסט אין די באָראָן סטרוקטור אין דער ערשטער בינע און טרער אַוועק פראַגמאַנץ פון די ב12 באַטאַרייע, יווענטשאַוואַלי פאָרמינג אַ צוויי-דימענשאַנאַל באָראָנע סטרוקטור מיט אַ העכסט אָרדערד סטרוקטור, אַזאַ ווי β-רהאָמבאָהעדראַ, β12 אָדער χ3 , דיפּענדינג אויף די געווענדט קראַנט און דימעשמאַטעריאַל.צו אַנטדעקן די קירבות לי + צו פאַרנעם באָראָן און זייַן שליסל ראָלע אין די דעלאַמינאַטיאָן פּראָצעס, זייַן זעטאַ פּאָטענציעל (זפּ) איז געמאסטן צו זיין -38 ± 3.5 מוו (זען סאַפּלאַמענערי אינפֿאָרמאַציע).די נעגאַטיוו זפּ ווערט פֿאַר פאַרנעם באָראָן ינדיקייץ אַז ינטערקאַליישאַן פון positive ליטהיום קיישאַנז איז מער עפעקטיוו ווי אנדערע ייאַנז געניצט אין דעם לערנען (אַזאַ ווי SO42-).דאָס אויך דערקלערט די מער עפעקטיוו דורכדרונג פון לי + אין די באָראָן סטרוקטור, ריזאַלטינג אין מער עפעקטיוו עלעקטראָטשעמיקאַל באַזייַטיקונג.
אזוי, מיר האָבן דעוועלאָפּעד אַ נייַע מעטאָד צו באַקומען נידעריק-שיכטע באָראַנז דורך עלעקטראָטשעמיקאַל סטראַטיפיקאַטיאָן פון באָראַן ניצן Cu/Ni גרידס אין Li+/DMSO און SO42-/H2O סאַלושאַנז.עס אויך סימז צו געבן פּראָדוקציע אין פאַרשידענע סטאַגעס דיפּענדינג אויף די קראַנט געווענדט און די גריד געניצט.דער מעקאַניזאַם פון די עקספאָולייישאַן פּראָצעס איז אויך פארגעלייגט און דיסקאַסט.עס קענען זיין געפונען אַז קוואַליטעט-קאַנטראָולד נידעריק-שיכטע באָראָנען קענען זיין לייכט געשאפן דורך טשוזינג אַ פּאַסיק מעטאַל ייגל ווי אַ באָראַן טרעגער און אָפּטימיזינג די געווענדט קראַנט, וואָס קענען זיין ווייַטער געניצט אין יקערדיק פאָרשונג אָדער פּראַקטיש אַפּלאַקיישאַנז.מער ימפּאָרטאַנטלי, דאָס איז דער ערשטער געראָטן פּרווון אין עלעקטראָטשעמיקאַל סטראַטיפיקאַטיאָן פון באָראָן.עס איז געגלויבט אַז דעם וועג קענען יוזשאַוואַלי ווערן געניצט צו עקספאָוליייט ניט-קאַנדאַקטיוו מאַטעריאַלס אין צוויי-דימענשאַנאַל פארמען.אָבער, אַ בעסער פארשטאנד פון די סטרוקטור און פּראָפּערטיעס פון די סינטאַסייזד נידעריק-שיכטע בורס איז דארף, ווי געזונט ווי נאָך פאָרשונג.
דאַטאַסעטס באשאפן און / אָדער אַנאַלייזד בעשאַס דעם קראַנט לערנען זענען בארעכטיגט פֿון די רעפּאָד ריפּאַזאַטאָרי, https://doi.org/10.18150/X5LWAN.
Desai, JA, Adhikari, N. און Kaul, AB Semiconductor WS2 שאָלעכץ כעמישער עפעקטיווקייַט און זייַן אַפּלאַקיישאַן אין אַדאַטיוולי פאַבריקייטיד גראַפענע-WS2-גראַפין העטעראָסטראַקטשערד פאָטאָדיאָדעס.רסק אַדוואַנסאַז 9, 25805-25816.https://doi.org/10.1039/C9RA03644J (2019).
לי, ל עט על.מאָס 2 דעלאַמינאַטיאָן אונטער דער קאַמף פון אַן עלעקטריש פעלד.י אַלויז.פאַרגלייַכן.862, 158551. https://doi.org/10.1016/J.JALLCOM.2020.158551 (2021).
טשען, X. עט על.פליסיק-פאַסע לייערד 2D MoSe2 נאַנאָשיץ פֿאַר הויך-פאָרשטעלונג NO2 גאַז סענסער אין צימער טעמפּעראַטור.נאַנאָטעטשנאָלאָגי 30, 445503. https://doi.org/10.1088/1361-6528/AB35EC (2019).
יואַן, ל עט על.א פאַרלאָזלעך אופֿן פֿאַר קוואַליטאַטיווע מעטשאַניקאַל דעלאַמינאַטיאָן פון גרויס-וואָג 2 ד מאַטעריאַלס.אַיפּ אַדוואַנסאַז 6, 125201. https://doi.org/10.1063/1.4967967 (2016).
Ou, M. עט על.די ימערדזשאַנס און עוואָלוציע פון ​​באָראָן.אַוואַנסירטע וויסנשאַפֿט.8, 2001 801. https://doi.org/10.1002/ADVS.202001801 (2021).
ראַנגאַן, פּי עט על.יחיד האַרראָווס און זייער כייבראַדז.עלמא מתקדם.31:1-8.https://doi.org/10.1002/adma.201900353 (2019).
לין, ה. עט על.גרויס-וואָג פּראָדוקציע פון ​​אַוועק-גריד נידעריק-שיכטע איין ווייפערז פון β12-באָרענע ווי עפעקטיוו עלעקטראָקאַטאַליסץ פֿאַר ליטהיום-שוועבל באַטעריז.סאַו נאַנאָ 15, 17327-17336.https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04961 (2021).
לי, ה עט על.גרויס-וואָג פּראָדוקציע פון ​​נידעריק-שיכטע באָראַן שיץ און זייער ויסגעצייכנט סופּערקאַפּאַסיטאַנס פאָרשטעלונג דורך פליסיק פאַסע צעשיידונג.סאַו נאַנאָ 12, 1262-1272.https://doi.org/10.1021/acsnano.7b07444 (2018).
Mannix, AJ Boron Synthesis: אַניסאָטראָפּיק צוויי-דימענשאַנאַל באָראָן פּאָלימאָרפס.וויסנשאַפֿט 350 (2015), 1513-1516.https://doi.org/10.1126/science.aad1080 (1979).
ליו ה., גאַאָ דזש, און דזשאַו י פון באָראָן קלאַסטערז צו 2 ד באָראָן שיץ אויף קו (111) סערפאַסיז: גראָוט מעקאַניזאַם און פּאָרע פאָרמירונג.די וויסנשאַפֿט.באריכט 3, 1-9.https://doi.org/10.1038/srep03238 (2013).
לי, ד עט על.צוויי-דימענשאַנאַל באָר שיץ: סטרוקטור, וווּקס, עלעקטראָניש און טערמאַל אַריבערפירן פּראָפּערטיעס.עקסטענדעד קייפּאַבילאַטיז.אלמא .30, 1904349. https://doi.org/10.1002/adfm.201904349 (2020).
חהל, ש.באָרן עקספאָוליייץ דורך מיקראָמעטשאַניקס.עלמא מתקדם.2102039 (33), 1-13.https://doi.org/10.1002/adma.202102039 (2021).
ליו, עף עט על.סינטעז פון גראַפענע מאַטעריאַלס דורך עלעקטראָטשעמיקאַל עקספאָולייישאַן: לעצטע פּראָגרעס און צוקונפֿט פּאָטענציעל.טשאַד ענערגיע 1, 173-199.https://doi.org/10.1002/CEY2.14 (2019).
אַטשי, צ עט על.סקאַלאַבלע, הויך טראָגן גראַפענע נאַנאָשיץ געשאפן פון קאַמפּרעסט גראַפייט ניצן עלעקטראָטשעמיקאַל סטראַטיפיקאַטיאָן.די וויסנשאַפֿט.באריכט 8 (1), 8. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32741-3 (2018).
פאַנג, י עט על.דזשאַנוס עלעקטראָטשעמיקאַל דעלאַמינאַטיאָן פון צוויי-דימענשאַנאַל מאַטעריאַלס.י עָלְמָא מַטֵּר.כעמישער.א 7 , 25691—25711 .https://doi.org/10.1039/c9ta10487a (2019).
Ambrosi A., Sofer Z. און Pumera M. עלעקטראָטשעמיקאַל דעלאַמינאַטיאָן פון לייערד שוואַרץ פאָספאָרוס צו פאָספאָרענע.אנגיע.כעמישער.129, 10579-10581.https://doi.org/10.1002/ange.201705071 (2017).
פענג, בי עט על.עקספּערימענטאַל ימפּלאַמענטיישאַן פון אַ צוויי-דימענשאַנאַל באָראַן בלאַט.נאַשאַנאַל כעמישער.8, 563-568.https://doi.org/10.1038/nchem.2491 (2016).
שיע ז עט על.צוויי-דימענשאַנאַל באָראָנען: פּראָפּערטיעס, צוגרייטונג און פּראַמאַסינג אַפּלאַקיישאַנז.פאָרשונג 2020, 1-23.https://doi.org/10.34133/2020/2624617 (2020).
גי, X. עט על.ראָמאַן שפּיץ-אַראָפּ סינטעז פון הינטער-דין צוויי-דימענשאַנאַל באָראָן נאַנאָשיץ פֿאַר בילד-גיידיד מולטימאָדאַל ראַק טעראַפּיע.עלמא מתקדם.30, 1803031. https://doi.org/10.1002/ADMA.201803031 (2018).
Chang, Y., Zhai, P., Hou, J., Zhao, J., און Gao, J. Superior HER און OER קאַטאַליטיק פאָרשטעלונג פון סעלעניום וואַקאַנסיעס אין דעפעקט-ענדזשאַנירד פּצע 2: פון סימיאַליישאַן צו עקספּערימענט.עָלְמָא מִתְקַשְּׁרָא מִתְקַדְּמָא.12, 2102359. https://doi.org/10.1002/aenm.202102359 (2022).
לי, ש. עט על.ילימאַניישאַן פון ברעג עלעקטראָניש און פאָנאָן שטאַטן פון פאָספאָרענע נאַנאָריבבאָנס דורך יינציק ברעג ריקאַנסטראַקשאַן.18 יאר יינגער, 2105130. https://doi.org/10.1002/smll.202105130 (2022).
זשאַנג, יו, עט על.וניווערסאַל זיגזאַג ריקאַנסטראַקשאַן פון רינגקאַלד α-פאַסע מאָנאָלייַערס און זייער ריזאַלטינג געזונט פּלאַץ אָפּצאָל צעשיידונג.נאַנאָלעט.21, 8095-8102.https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c02461 (2021).
לי, וו עט על.עקספּערימענטאַל ימפּלאַמענטיישאַן פון כאַניקאָום באָראָנען.די וויסנשאַפֿט.ביק.63, 282-286.https://doi.org/10.1016/J.SCIB.2018.02.006 (2018).
טאַהעריאַן, ר קאַנדאַקטיוואַטי טעאָריע, קאַנדאַקטיוואַטי.אין פּאָלימער-באזירט קאָמפּאָסיטעס: יקספּעראַמאַנץ, מאָדעלינג און אַפּפּליקאַטיאָנס (Kausar, A. עד.) 1-18 (Elsevier, אמסטערדאם, 2019).https://doi.org/10.1016/B978-0-12-812541-0.00001-X.
Gillespie, JS, Talley, P., Line, LE, Overman, KD, Synthesis, B., Kohn, JAWF, Nye, GK, Gole, E., Laubengayer, V., Hurd, DT, Newkirk, AE, Hoard, JL, Johnston, HLN, Hersh, EC Kerr, J., Rossini, FD, Wagman, DD, Evans, WH, Levine, S., Jaffee, I. Newkirk and Boranes.לייג צו.chem.ser.65, 1112. https://pubs.acs.org/sharingguidelines (21 יאנואר 2022).
דעם לערנען איז געשטיצט דורך די נאַשאַנאַל וויסנשאַפֿט צענטער (פוילן) אונטער שענקען ניט.OPUS21 (2021/41/B/ST5/03279).
ניקאַל דראָט ייגל איז אַ טיפּ פון ינדאַסטריאַל דראָטשטאָףגעמאכט פון ניקאַל דראָט.עס איז קעראַקטערייזד דורך זייַן געווער, עלעקטריקאַל קאַנדאַקטיוואַטי און קעגנשטעל צו קעראָוזשאַן און זשאַווער.רעכט צו זייַן יינציק פּראָפּערטיעס, ניקאַל דראָט ייגל איז קאַמאַנלי געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז אַזאַ ווי פילטריישאַן, סיווינג און צעשיידונג אין ינדאַסטריז אַזאַ ווי אַעראָספּאַסע, כעמישער און עסנוואַרג פּראַסעסינג.עס איז בנימצא אין אַ קייט פון מעש סיזעס און דראָט דיאַמעטערס צו פּאַסן פאַרשידן באדערפענישן.