中國(guó)粉體網(wǎng)12月1日訊 從中科大獲悉，該校科學(xué)家吳恒安、王奉超與諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、英國(guó)曼徹斯特大學(xué)安德烈·海姆教授課題組及荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)研究人員聯(lián)合發(fā)現(xiàn)，質(zhì)子可輕松穿透“神奇材料”石墨烯，這一發(fā)現(xiàn)有望為燃料電池和氫相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域帶來(lái)革命性變化。成果發(fā)表在最新一期國(guó)際權(quán)威期刊《自然》上。
燃料電池是一種發(fā)電裝置，可將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔�。與其他電池相比，燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)需耗費(fèi)充能時(shí)間、零排放無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。然而，燃料電池中的核心部件“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”存在燃料滲透等難題，極大地限制了燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用。被稱為“神奇材料”的石墨烯，是一種由單層碳原子呈蜂窩狀緊密排列的網(wǎng)狀二維材料，具有獨(dú)特的力學(xué)和電學(xué)特性，如不透水、不透氣、薄而堅(jiān)固等。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，任何氣體分子或流體分子，哪怕是最小的氫原子，都無(wú)法穿透不含缺陷的完美石墨烯片層。
但中外科學(xué)家最新研究成果顯示，質(zhì)子可輕松穿透石墨烯和氮化硼等二維材料，從而解決了燃料電池的燃料滲透難題，且溫度升高或加入催化劑可顯著促進(jìn)質(zhì)子穿越。
“這是一個(gè)革命性的突破�！蓖醴畛厝胃毖芯繂T介紹，基于這項(xiàng)研究成果，如采用石墨烯和氮化硼等二維材料作為“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”，可使燃料電池更高效、更安全、更環(huán)保、更輕薄，并可廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防等領(lǐng)域。
燃料電池是一種發(fā)電裝置，可將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔�。與其他電池相比，燃料電池具有能量轉(zhuǎn)化效率高、無(wú)需耗費(fèi)充能時(shí)間、零排放無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。然而，燃料電池中的核心部件“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”存在燃料滲透等難題，極大地限制了燃料電池的大規(guī)模應(yīng)用。被稱為“神奇材料”的石墨烯，是一種由單層碳原子呈蜂窩狀緊密排列的網(wǎng)狀二維材料，具有獨(dú)特的力學(xué)和電學(xué)特性，如不透水、不透氣、薄而堅(jiān)固等。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，任何氣體分子或流體分子，哪怕是最小的氫原子，都無(wú)法穿透不含缺陷的完美石墨烯片層。
但中外科學(xué)家最新研究成果顯示，質(zhì)子可輕松穿透石墨烯和氮化硼等二維材料，從而解決了燃料電池的燃料滲透難題，且溫度升高或加入催化劑可顯著促進(jìn)質(zhì)子穿越。
“這是一個(gè)革命性的突破�！蓖醴畛厝胃毖芯繂T介紹，基于這項(xiàng)研究成果，如采用石墨烯和氮化硼等二維材料作為“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”，可使燃料電池更高效、更安全、更環(huán)保、更輕薄，并可廣泛應(yīng)用于航空航天、國(guó)防等領(lǐng)域。
