拓扑半金属石墨烯

储氢高达7.5 wt%

具有八个狄拉克点的拓扑半金属二维碳同素异形体，碱金属修饰后展现出高容量储氢性能。

Ziqi, Zhang · 徐伟伟 · Zhang, Jing · 蔡晓东 · Kong, Weixiang · Wu, Xiaozhi

Chinese Journal of Physics 2025

参数信息

储氢容量

6.5 wt%

储氢容量

7.0 wt%

储氢容量

7.5 wt%

技术优势

储氢量高

碱金属原子与TPO-graphene的强相互作用增强了氢分子吸附，锂、钠、钾修饰的容量分别达到6.5、7.0和7.5 wt%。

导电性好

费米能级附近的八个狄拉克点产生多重非平凡拓扑边缘态，显著提升TPO-graphene的电导率。

结构稳定

TPO-graphene具有出色的结构稳定性和高机械强度，适用于多种应用场景。

应用场景

• 储氢材料：作为高性能储氢介质，用于燃料电池汽车车载储氢罐，替代传统高压气态储氢。
• 氢能存储：在可再生能源制氢系统中，以固态形式储存氢气，提高体积储氢密度和安全性。
• 拓扑碳材料：利用拓扑边缘态提高电子传输，可作为兼具导电与储氢功能的电极或载体材料。
• 燃料电池氢源：为质子交换膜燃料电池提供可控释放的氢源，避免高压氢气直接供给的安全风险。