在能量转换和储存中的新竞争者的时间

结合二维材料的独特特性激发了研究，揭示了一个新的Frontrunner。

进化搜索有助于科学家预测二维（2D）材料B2P6的最低能量结构，具有一些显着的特征，包括结构各向异性和Janus几何形​​状。

Janus Materials - 以双面希腊语的二元神灵命名 - 有两个具有不同物理性质的表面。因此，它们提供了独特的益处，例如太阳能到氢效率。

各向异性材料沿不同方向测量时表现出不同的性质。在B2P6的情况下，离子扩散是强大的各向异性的，该特征可以在经济适用能量储存溶液中可能有可能有用，例如金属离子电池。

与诸如石墨烯，另一种2D材料之类的前一种，这种新材料具有广泛可调的带隙，其使其成为电子设备中使用的更好候选者。

KAURT团队使用最先进的进化搜索和第一原理计算来预测B2P6的结构。

UDOSchwingenschlögl，伊特·伊本·伊耐堡和Minglei Sun，一个Postdoc，对包含硼和磷原子的二元化合物的最稳定的2D晶体结构进行了详细的搜索，直至它们到达B2P6。

“我们使用最先进的进化搜索和第一原理计算来预测这种结构，”Sun。

基于生物学演变，进化搜索是一种计算方法，科学家可以在成千上万的候选内搜索晶体结构。使用该结构作为第一原理计算中的输入，然后根据量子理论的原理，它们可以确定物理性质。

“由各向异性和Janus几何赋予的非凡特征激发了我们搜索结合这些优点的2D材料，”Sun解释说：这种组合允许新属性，然后又更广泛的应用程序。

在初步研究中，B2P6在电子领域和在能量转换和储存中展示了良好的承诺。

新材料证明了强光吸收，使得在光催化水分裂的过程中可能用于清洁燃料生产 - 一种使用天然或人造光产生水的过程。它比传统的光催化剂更有效，主要是由于光发生载体的重组率低。

“对于B2P6，通过其Janus结构引起的本征电场，光生载体的重组显着抑制了，”太阳解释道。“这意味着更多的光发生的载体将参与用于水分裂的氧化还原反应。载波利用的效率高达45.1％。“

接下来，研究人员计划“预测更多各向异性Janus 2D材料，具有非凡的性质，并为同事提供实验指南，”Schwingenschlögl说。

参考：“B2P6：Minglei Sun和UdoSchwingenschlögl，2020年5月27日，Minglei Sun和UdoSchwingenschlögl，材料化学，
一种二维各向异性Janus材料，具有光催化水分裂和金属离子电池。10.1021 / ACS.Chemmater.0C01536.