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2025年04月22日 星期二

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石墨烯類膜材料新特性獲發(fā)現(xiàn)

　　本報(bào)訊 記者佘惠敏從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)吳恒安教授、王奉超特任副研究員，與諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、英國曼徹斯特大學(xué)安德烈·海姆教授課題組及荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)研究人員合作，在石墨烯類膜材料輸運(yùn)特性研究方面取得突破性進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)石墨烯以及氮化硼等具有單原子層厚度的二維納米材料可以作為良好的“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”。國際學(xué)術(shù)期刊《自然》近日在線發(fā)表了這一研究成果。

　　燃料電池是將燃料具有的化學(xué)能直接變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置。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。

　　據(jù)該論文共同通訊作者吳恒安教授介紹，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，都無法穿透不含缺陷的完美石墨烯片層；該研究表明，質(zhì)子可以較為容易地穿越石墨烯和氮化硼等二維材料，而其他物質(zhì)很難穿越，從而解決了燃料滲透的問題。

　　“該發(fā)現(xiàn)有望為燃料電池和氫相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域帶來革命性的變化?！蓖醴畛榻B說，基于此項(xiàng)研究成果，如采用石墨烯和氮化硼等單原子層二維材料作為“質(zhì)子傳導(dǎo)膜”，可使現(xiàn)代燃料電池更高效、更安全、更環(huán)保、更輕薄。

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