二碲化鉬作為一種重要的過渡金屬硫?qū)倩?,近年來在多個高科技領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特價值。這種層狀結(jié)構(gòu)的二維材料因其特殊的電子能帶結(jié)構(gòu)(直接帶隙約1.1eV)和優(yōu)異的光電特性,在柔性電子器件開發(fā)中具有重要應(yīng)用前景,特別是可穿戴設(shè)備的透明導(dǎo)電薄膜制作。
在能源存儲領(lǐng)域,科研人員發(fā)現(xiàn)其層間距較大(約0.65nm)的特點有利于離子嵌入脫出,這使得二碲化鉬成為鋰離子電池和鈉離子電池負(fù)極材料的潛在候選者。實驗數(shù)據(jù)顯示其理論比容量可達(dá)335mAh/g,遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)石墨材料,同時具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性(100次循環(huán)后容量保持率85%以上)。
光電探測器是另一個重要應(yīng)用方向,二碲化鉬對可見光到近紅外波段(400-1100nm)都具有良好的光響應(yīng)特性。其響應(yīng)度可達(dá)104A/W級別,相較于傳統(tǒng)硅基探測器具有更寬的光譜響應(yīng)范圍,這使其在環(huán)境監(jiān)測和光通信領(lǐng)域具備獨特優(yōu)勢。
值得關(guān)注的是在催化領(lǐng)域的突破性應(yīng)用,二碲化鉬作為析氫反應(yīng)(HER)催化劑時表現(xiàn)出接近鉑的催化活性(過電位約150mV)。通過摻雜調(diào)控等手段,其催化性能還能進(jìn)一步提升,這為清潔能源中的水分解制氫提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。
在航空航天等特殊環(huán)境中,二碲化鉬的潤滑性能也受到重視。其摩擦系數(shù)可低至0.05,在高溫(600℃)和真空條件下仍能保持穩(wěn)定,這種特性使其成為極端工況下固體潤滑材料的理想選擇。最新研究還發(fā)現(xiàn)其在量子計算和自旋電子器件中具有潛在應(yīng)用價值。