矽之同素異形體的開發技術,可望適用於太陽電池或離子電池的材料研發

 

刊登日期:2022/2/11
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北海道大學與東北大學、茨城大學共同開發了一項從具有籠狀結構之鈉矽化合物中(Na24Si136)均質地去除鈉的技術,係藉由與鈉離子導體(NASICON)材料接觸以產生鈉離子濃度差後去除的方式,可從毫米(mm)大小的單晶中取出鈉。而留下的籠狀矽構造能視為目前半導體產業中廣泛使用之鑽石結構的矽(d-Si)的同素異形體(Allotrope),將可望做為太陽電池或離子電池電極等用途之候選材料。

北海道大學對鈉離子導體施加高電壓促使鈉離子移動以形成鈉的欠缺層。將鈉矽化合物放置於欠缺層上並加熱後,鈉即自發性地移動至欠缺層。雖然僅利用加熱的話,無法去除籠狀矽構造中的鈉,但透過與欠缺層接觸,即可從毫米大小的結晶中取出鈉。目前籠狀矽構造中仍殘留含量低於10%的鈉,今後研究團隊將進一步開發純粹的籠狀矽材料,並對鈉、氫等極少量含有物質的特性進行評估。


資料來源: https://www.hokudai.ac.jp/news/pdf/220105_pr.pdf
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