二硒化钨,化学式为WSe2,外观为黑灰色固体结晶或粉末状,晶体为六方层状结构,是由上下各一层硒原子、中间一层钨原子构成。根据新思界产业研究中心发布的
《2021-2025年二硒化钨行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,二硒化钨常温常压下性质稳定,具有优良的电学、光学性能,可吸收光线转化为电能,还具有良好的力学、磁学特性,并且其热导率极低。二硒化钨在半导体、光电子、电池等领域具有广阔市场前景。
二硒化钨的热传导率仅为热传导率最好的钻石的十万分之一,是已发现热传导率最低的材料,美国俄勒冈大学科学家发现二硒化钨薄膜的热传导率较单晶态二硒化钨更低。由于热传导率低,二硒化钨保温性能好,系统中的热能不易散失,能量转换效果更高,因此二硒化钨可以应用在能源领域,例如可用来制备锂离子电池负极材料。
以二硒化钨为负极材料,可提高锂离子电池的比容量、充放电倍率性能、循环寿命等性能。现有的锂离子电池负极材料主要是石墨,但其存在比容量小、倍率性能较差等缺点,在新能源汽车快速发展背景下,市场对锂离子电池的续航能力、充放电速度、使用寿命等要求不断提高,石墨负极材料已经无法满足需求。二硒化钨被认为是最有希望替代石墨负极的材料。
二硒化钨还具有良好的吸光性,可将光能转化为电能,因此在太阳能电池领域具有广阔市场空间,利用此特性,二硒化钨也可以应用在光子学领域中,在光通信、激光器等领域也有广阔应用前景。2020年,韩国大邱庆北科学技术院(DGIST)研究团队利用二维材料二硒化钨(WSe2)的波段特性,开发出一种新型“双谐振法”,可大幅提升二维材料的光子转换效率,为光子学研究技术进步提供助力。
二硒化钨可剥离形成二维材料,作为半导体材料使用,在室温条件下其具有典型的电荷载流子密度。2020年,瑞士洛桑联邦理工学院团队利用二维半导体材料WSe2(二硒化钨)和SnSe2(二硒化锡),构成WSe2/SnSe2异质结,制备出2D/2D隧穿晶体管,在极低电压供电下其性能优于其他二维材料制成的晶体管,远高于传统晶体管。
新思界
行业分析人士表示,总的来看,二硒化钨性能优良,特别是其光学、电学性能优异,热导率极低,未来在光电子、半导体材料、锂离子电池、太阳能电池等领域具有广阔市场空间。全球范围内,二硒化钨研究成果不断增多,随着技术研究日益成熟,其产业化发展速度将加快,有实力的企业可以向此领域布局。