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原子厚度的云母有望成为优异的质子导电膜

2019-09-10

科研成果与传播 2019年3期
关键词:云母质子导体

云母是土壤中的一种常见矿物质,近日曼彻斯特大学的研究人员发现,原子厚度的云母是优良的质子导体。研究小组在《自然-纳米技术》杂志上指出,尽管云母层厚度是石墨烯的10倍,但质子可以很容易地穿過几层云母层。云母和石墨一样,是由相互堆叠的晶体层组成,研究小组分离出其中一层进行试验,发现它对质子的渗透性是石墨烯的100倍。

石墨烯已经被认为是一种很有前途的质子导电材料,此研究结果表明云母可能更有前景,尤其是它们本来就丰富而廉价。研究人员表示,这一结果还意味着许多其他二维材料也可以转化为质子导体,更多的具有原子尺度通道的二维晶体可以被用来研究,有望在质子和离子导体领域带来意想不到的发现。

研究人员还指出,目前缺乏能在100~500℃可靠工作的质子导电材料,这是燃料电池和其他氢技术运行的最佳温度范围。而原子级厚度的云母在这个温度范围内却工作得相当好,从这个角度来看云母的确值得关注。

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