燃料電池福音：質子不難穿透石墨烯
- 上線日期：2015/1/6 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網
根據理論學家的計算，氫原子小歸小，還是需要花數十億年才能通過單層石墨烯(graphene)。然而最近對二維材料屏障質子穿透的測量結果則顯示，單層石墨烯或氮化硼對質子而言具有高滲透性。這種高質子傳導性可能有助於研發更輕、更有效率的氫燃料電池。
英國曼徹斯特大學的諾貝爾獎得主Andy Geim表示，他們的實驗數據顯示屏障的高度約為理論值的一半，這點影響甚鉅，因為滲透率是以指數變化，因此滲透平面材料不需要數十億年，只需相對合理的時間。此結果除了給理論學家後續研究的空間，也對研發更有效的燃料電池帶來影響。
氫燃料電池將甲烷和乙醇中的化學能量轉換成電能，電池中的薄膜能阻擋汙染物同時允許質子(及氫離子)通過。在現今亟需能源的環境下，氫燃料電池可能成為極具吸引力的替代能源。此研究的通訊作者Marcelo Lozada-Hidalgo表示，傳統材料製成的薄膜效果多半都會打折扣，因為阻擋汙染物需要較厚的材料，但質子滲透度也因此下降。此實驗顯示石墨烯有潛力在防止汙染物穿透的同時，將質子的電阻率降低至10–3Ω·cm2，此傳導性已經超過美國能源部設定須於2020年達成的標準。
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