使用石墨烯进行高效燃料分子筛分
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2023-09-26 16:51:09
摘要 为了实现碳中和，对直接甲醇/甲酸燃料电池技术开发的需求不断增加。在该技术中，甲醇或甲酸被用作电子燃料来发电。燃料电池通过质子转移发...
为了实现碳中和，对直接甲醇/甲酸燃料电池技术开发的需求不断增加。在该技术中，甲醇或甲酸被用作电子燃料来发电。燃料电池通过质子转移发电;然而，传统的质子交换膜会遭受“交叉现象”，即燃料分子也在阳极和阴极之间转移。此后，燃料分子被不必要地氧化并且电极失活。在这项研究中，研究人员开发了一种新型质子交换膜，由带有直径 5-10 nm 孔的石墨烯片组成，该膜经过磺胺官能团进行化学修饰，在孔周围提供磺基。由于官能团的空间位阻，
迄今为止，抑制燃料分子迁移的传统方法涉及增加膜厚度或夹入二维材料，这反过来又降低了质子电导率。在这项研究中，研究人员研究了通过电渗阻力和空间位阻抑制燃料分子迁移的结构。因此，他们发现，与市售的Nafion膜相比，磺胺官能化石墨烯膜可以显着抑制电极退化，同时保持燃料电池所需的质子传导性。
此外，简单地将石墨烯膜粘贴到传统的质子交换膜上就可以抑制交叉现象。因此，这项研究有助于开发先进燃料电池作为氢型燃料电池的新替代品。
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