质子导电石墨烯膜可能改变燃料电池技术

研究人员来自曼彻斯特大学发现石墨烯允许质子通过，同时阻挡所有其他液体和气体。

这一发现,发表于期刊自然那可以改变燃料电池技术和其他基于氢的技术。氢离子实际上就是质子，所以一层允许质子选择性通过的薄膜将使诸如提取大气中的氢、提纯氢用于燃料电池等技术成为可能。

2004年，曼彻斯特大学的研究人员克斯特亚·诺沃谢洛夫和安德烈·海姆制造了石墨烯材料，这是一种单原子厚的碳薄片，这一发现为他们两人赢得了2010年的诺贝尔奖。石墨烯以其惊人的性能而闻名，并被吹捧为从电子产品到防腐涂层等各种应用的革命性材料。

最初，当时的理论认为，质子，像其他的分子，就不能穿过石墨烯薄膜。然而，安德烈·海姆的研究小组这一新的研究表明，质子迁移是可能的，特别是在高温，如果电影被赋予了催化纳米粒子涂层。

这一发现增强了石墨烯和氮化硼单层为现代燃料电池质子导电膜的应用潜力。氢燃料电池结合氢与氧进行发电，但燃料交叉是在现有设计的耐用性和效率的主要限制。

石墨烯和氮化硼薄膜可以大大减少燃料交叉和中毒，根据研究人员。这种能力可以使氢动力燃料电池更有竞争力

从气体混合物中分离纯的氢气的可能性还允许便携式发电机，其由空气提供动力的方法可行 - 从对需求的大气中的水分提取氢。然而，水位需要，使​​这个可行可能会限制应用程序非常潮湿的环境。

“这看起来非常简单，同样看好。由于石墨烯可以平方米板材生产这些天，我们希望它会找到自己的方式，以商业燃料电池宜早不宜迟”。

圣湖博士，第一作者

来源

通过一个原子厚的晶体质子传输- S. Hu等，自然2014。

曼彻斯特大学-质子燃料石墨烯的前景