Pt掺杂SnSSe单层气敏膜

高灵敏探测热失控气体

一种基于Pt掺杂Janus SnSSe单层的气敏材料，对锂离子电池热失控特征气体CO和C2H4表现出显著的电阻响应，可用于电池安全监测。

Di, Zheng · Wenjing, Peng · Rui, Wu · Shunan, Quan · Lijuan, Qian · 崔豪

Journal of Environmental Chemical Engineering 2023

具体参数

气敏响应度

{'zh': '99.5', 'en': '99.5'} %

气敏响应度

{'zh': '97.1', 'en': '97.1'} %

Pt掺杂结合能

{'zh': '1.36', 'en': '1.36'} eV

CO吸附能

{'zh': '1.17', 'en': '1.17'} eV

C2H4吸附能

{'zh': '0.92', 'en': '0.92'} eV

CO2吸附能

{'zh': '0.13', 'en': '0.13'} eV

技术优势

对CO响应接近满量程

CO在Pt-SnSSe单层上化学吸附，引起带隙显著变化，电阻型传感响应度达到99.5%。

对C2H4同样高灵敏

C2H4在Pt-SnSSe单层上同样为化学吸附，响应度达97.1%，可用于区分热失控气体种类。

应变和电场可调气敏行为

外加双轴应变和电场可调控CO和C2H4吸附体系的电荷转移与带隙，为传感器响应优化提供途径。

应用场景

• 锂电池热失控监测：对热失控故障气体CO和C2H4高灵敏响应，可早期预警电池失效。
• CO传感器：吸附后产生显著电阻变化，适合构建电阻式CO传感器。
• C2H4传感器：对C2H4也有高响应，可用于识别热失控释放的烯烃气体。
• 电池安全：监测热失控标志气体，为电池管理系统提供早期预警信号。
• 二维材料气体传感：展现Janus结构在气体传感中的潜力，推动二维气敏材料研究。