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石墨烯类膜材料新特性获发现

  • 发布时间:2014-12-17 05:32:29  来源:经济日报  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  本报讯 记者佘惠敏从中国科学技术大学获悉:中国科学技术大学吴恒安教授、王奉超特任副研究员,与诺贝尔物理奖得主、英国曼彻斯特大学安德烈·海姆教授课题组及荷兰内梅亨大学研究人员合作,在石墨烯类膜材料输运特性研究方面取得突破性进展,发现石墨烯以及氮化硼等具有单原子层厚度的二维纳米材料可以作为良好的“质子传导膜”。国际学术期刊《自然》近日在线发表了这一研究成果。

  燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。燃料电池中的核心部件“质子传导膜”存在燃料渗透等难题,极大地限制了燃料电池的大规模应用。

  据该论文共同通讯作者吴恒安教授介绍,传统观点认为,任何气体分子或流体分子,哪怕是最小的氢原子,都无法穿透不含缺陷的完美石墨烯片层;该研究表明,质子可以较为容易地穿越石墨烯和氮化硼等二维材料,而其他物质很难穿越,从而解决了燃料渗透的问题。

  “该发现有望为燃料电池和氢相关技术领域带来革命性的变化。”王奉超介绍说,基于此项研究成果,如采用石墨烯和氮化硼等单原子层二维材料作为“质子传导膜”,可使现代燃料电池更高效、更安全、更环保、更轻薄。

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