超乎想象！一作全是通讯！顶级期刊Nat. Rev. Mater. 深入分析二维材料新前景！

成果简介

鉴于电动车辆作为替代传统内燃机车辆的交通方式日益普及，科学家和工程师开始关注如何解决电动车辆所面临的润滑、热管理、电兼容性和防腐等挑战。其中，二维材料引起了科学家的注意。然而，尽管其潜力巨大，但在实际应用中仍存在一些问题，如其制备、稳定性、可扩展性等方面的挑战。因此，科学家们开始探索如何利用二维材料来解决电动车辆的诸多挑战。

为此，北德克萨斯州北部大学Diana Berman、Ali Erdemir教授, 蒙特雷理工大学工程与科学学院Leonardo Israel Farfan-Cabrera教授，智利大学化学工程Andreas Rosenkranz教授携手在Nature Reviews Materials上发题为“2D materials for durable and sustainable electric vehicles”的文章。

他们深入分析了电动车辆的工作原理和所面临的各种挑战，并提出了利用二维材料来解决这些问题的方案。通过在润滑、热管理、电兼容性和防腐等方面的研究，他们开发了一系列新型二维材料及其复合材料，以应对电动车辆在长期使用过程中可能出现的问题。

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图文导读

图1中展示了二维材料在电动车辆中的多种应用形式及其对摩擦问题的解决方案。图中各部分的结果显示，二维材料作为添加剂存在于电动车辆的润滑油和润滑脂中，能够显著减少摩擦和磨损；作为固体润滑剂涂层，能够提供表面保护并减少摩擦；作为复合材料填料，能够增强材料的力学性能。

此外，图中的数据还显示了二维材料的特性，如石墨烯的高强度和降低磨损效果，MXenes和MoS2的低摩擦系数等。这些应用和特性共同作用，为电动车辆的摩擦问题提供了全面的解决方案，从而提高了电动车辆的性能、效率和可持续性。

图1. 解决电动汽车摩擦学问题的二维材料。

总结与展望

本文揭示了二维材料在电动车辆(EVs)中热、电和摩擦学方面的巨大潜力。二维材料的独特性质，如高热导率、优异的电导率和出色的摩擦学性能，使其成为解决EVs复杂问题的理想选择。通过将二维材料应用于润滑剂、涂层和复合材料中，可以有效降低EVs中摩擦和磨损问题，提高系统效率和可靠性。

此外，二维材料的优异热学特性还能够有效地管理EVs中的热量，维持系统稳定运行。然而，要充分发挥二维材料的优势，需要更多面向应用的研究，以验证其在实际EVs工作条件下的性能表现。

因此，未来的研究应着重于开发更专业的实验设备和测试方法，以更好地模拟EVs中的复杂工作环境，并进一步探索二维材料在未来电动车辆中的应用前景。这将为未来EVs的设计和开发提供重要的科学基础，推动其在能源效率、可靠性和安全性方面的进一步改进。

文献信息

Berman, D., Farfan-Cabrera, L.I., Rosenkranz, A. et al. 2D materials for durable and sustainable electric vehicles. Nat. Rev. Mater. (2024).

原创文章，作者：计算搬砖工程师，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/04/23/babe3650c7/

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