石墨烯被用來製造氫分子“停車場”

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隨著汽車製造商加緊實施將更環保的汽車推向市場的計劃,氫儲存已成為一個關鍵問題。儘管有人建議石墨烯可以在保留氫以用於燃料電池和其他技術方面發揮重要作用,但美國國家標準與技術研究院 (NIST) 和費城賓夕法尼亞大學的一個研究小組表示,他們已經找到了一種配置石墨烯的方法,使其能夠容納比單層碳基物質多 100 倍的氫分子。

研究人員在俄勒岡州波特蘭舉行的美國物理學會 (APS) 三月會議上於週四報告說,訣竅是將氧化石墨烯片彼此堆疊起來,“就像多層停車場的甲板一樣,透過分子連線,這些分子既將各層連線在一起,又保持它們之間的空間。”他們將由此產生的配置稱為“氧化石墨烯框架”。


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研究人員聲稱,這種框架不僅可以用於儲存氫,還可以在需要時釋放氫,這是燃料電池應用的基本要求。

對石墨烯儲氫能力的研究正在 gaining momentum。機械工程專業的倫斯勒理工學院博士候選人 凱萬·拉菲 本月早些時候因其開發出一種用單原子厚度的石墨烯層來襯氫燃料汽車燃料箱的方法而獲得了 30,000 美元的 Lemelson–M.I.T. 學生獎

使汽車以氫為燃料執行的挑戰主要在於氫的生產、儲存、分配和能量轉換。拉菲說,從技術的角度來看,儲存是這四個方面中最困難的。作為一種氣體,氫是一種非常低密度的物質,難以儲存。“我們需要一種廉價的多孔材料,以便在低壓和室溫下儲存和釋放氫,而且它需要是一個可逆的過程,以便在需要重新加註燃料箱時使用,”他說,並補充說他和他的同事正在制定一項商業計劃,以幫助他們將其工作商業化。

圖片 ©NIST

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