故意将缺陷引入石墨烯用于燃料电池可以改善细胞,使它们更有效,研究人员报告。

而蜂窝结构中发现原始原子石墨烯是美丽的,让它有许多小孔导致proton-selective膜为改善燃料电池铺平了道路,他们说。

分离氢质子从有效地对燃料电池技术是一个重大的挑战,和美国西北大学的科学家和来自五个其他机构的研究人员合作发现,稍微有点不完美的石墨烯可以穿梭质子从石墨烯膜的另一万博体育登录首页边在秒。

完美版的选择性和速度都大大提高了传统的膜,给工程师一个可能的新燃料电池设计的简单模型,研究人员报告在《自然通讯。

“我们发现如果你只是回拨石墨烯有点完美,你会得到你想要的膜,“说弗朗茨·j·盖革,西北大学化学教授。“每个人都努力使真正原始的石墨烯,但我们的数据显示,如果你想获得质子通过,你需要完美的石墨烯。

在原子尺度,质子是相当大,这使得它们很难通过一个驱动层结构完美的石墨烯在室温下,研究人员解释。

石墨烯浸在水里,质子通过观察,研究人员利用计算机模拟、成像技术和激光为了理解发生了什么。万博体育登录首页

天然石墨烯缺陷——微型小孔一个碳原子在哪里没有触发一个化学传送带,航天飞机从水中质子膜的另一侧在几秒钟,他们发现。

在传统膜,可以几百纳米厚,所需的质子选择需要分钟,相比单原子厚度的石墨烯层快速转移,他们说。

盖格说,尽管还需要更多的研究,它为工程师提供了一种方式来创建一个更快和更有效的质子分离膜比此前认为的可能的。

优势可能是重要的,他补充说。

“想象一下电动汽车,在同一时间填补与天然气汽车,”说盖革。”,更好的是,想象一个电动汽车使用氢作为燃料,化石燃料或乙醇,而不是从电网电力,为电池充电。

“我们的惊人的发现提供了一种电化学机制,可以让这些东西可能一天。”