过渡金属碲化物纳米片在基础研究和跨不同领域的其他应用中显示出巨大的前景，但到目前为止，大规模制造一直是不可能的，使该材料仅停留在实验室好奇心而非工业现实。

但一组研究人员最近开发了一种新颖的制造技术——使用化学溶液从母体化合物上剥离薄层，形成原子薄片——看起来最终将实现超薄物质的承诺。

近年来，在超薄或“二维”材料(仅包含单层原子的材料)领域，过渡金属碲化物(TMT)纳米片因其特别不寻常的特性而引起了化学家和材料科学家的极大兴趣。。

这些化合物由碲和元素周期表“中间”元素(第3-12族)制成，具有从半金属到半导体、绝缘和超导甚至更奇特的状态的一系列状态，如以及磁性和独特的催化活性。

这些特性在电子、能源存储、催化和传感领域提供了一系列潜在的应用。特别是，TMT纳米片由于其高导电性和大表面积，正在被探索作为电池和超级电容器中的新型电极材料，这对于清洁过渡至关重要。

TMT纳米片还可用作锂氧电池的电催化剂，提高其效率和性能。新兴技术的其他潜在应用包括光伏和热电、氢气生产以及过滤和分离。人们甚至发现它们表现出有趣的量子现象，例如量子振荡和巨磁阻。

中国科学院大连化学物理研究所化学家、团队负责人吴忠帅表示：“通过大规模生产TMT纳米片，可以显着提高效率的行业名单非常长。”“这就是为什么这种二维材料可能如此令人兴奋。”

不幸的是，尽管在高质量TMT纳米片的剥离方面进行了各种尝试，但在实现大纳米片尺寸和超薄特性的同时保持高结晶度仍然是一个重大挑战。由于处理时间长，迄今为止设计的方法不可扩展。他们还经常需要有毒化学品。因此，TMT纳米片的特性仍然是一个有趣的实验室现象，无法完全实现大规模生产和工业应用。

该团队最终通过锂化、水解以及最后的纳米片剥离的简化过程解决了这个问题。

首先，使用化学气相传输制备大量金属碲化物晶体，化学气相传输是化学中常用的一种使用载气将固体化合物从一个位置传输到另一个位置的方法。当反应容器被加热时，输送剂蒸发并以蒸气形式携带固体化合物。

蒸气穿过反应容器，可能会遇到较冷的表面，化合物可以在该表面沉积并形成晶体。这允许所需化合物的晶体或非常薄膜的受控生长。在这种情况下，然后将制备的碲化物晶体与硼氢化锂混合。该过程涉及将锂离子放置在金属碲化物晶体层之间，从而形成中间体“锂化”化合物。

然后，锂化中间体化合物被水快速浸湿，导致锂化金属碲化物晶体在几秒钟内“剥离”或剥离成纳米片。

最后，收集剥离的金属碲化物纳米片并根据其形状和尺寸进行表征，使它们能够根据所需的应用进一步加工成不同的形式，例如薄膜、墨水和复合材料。

整个过程锂化仅需十分钟，水解仅需几秒钟。该技术能够以非常高的产率生产不同所需厚度的高质量TMT纳米片。

在测试纳米片时，研究人员发现它们的电荷存储、高倍率容量和稳定性使它们在锂电池和微型超级电容器中具有广阔的应用前景。

他们相信他们的技术基本上已经准备好商业化，但他们还希望进行进一步的研究来表征纳米片的特性和行为，并进一步完善和优化锂化和剥离阶段。

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