本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
随着汽车制造商加紧实施将更环保的汽车推向市场的计划,氢存储已成为一个关键问题。尽管有人建议石墨烯可以在保留氢以用于燃料电池和其他技术方面发挥重要作用,但美国国家标准与技术研究院 (NIST) 和费城宾夕法尼亚大学的一个研究小组表示,他们已经找到了一种配置石墨烯的方法,使其能够容纳比单层碳基物质多 100 倍的氢分子。
研究人员在俄勒冈州波特兰举行的美国物理学会 (APS) 三月会议上于周四报告说,诀窍是将氧化石墨烯片彼此堆叠起来,“就像多层停车场的甲板一样,通过分子连接,这些分子既将各层连接在一起,又保持它们之间的空间。”他们将由此产生的配置称为“氧化石墨烯框架”。
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研究人员声称,这种框架不仅可以用于存储氢,还可以在需要时释放氢,这是燃料电池应用的基本要求。
对石墨烯储氢能力的研究正在 gaining momentum。机械工程专业的伦斯勒理工学院博士候选人 凯万·拉菲 本月早些时候因其开发出一种用单原子厚度的石墨烯层来衬氢燃料汽车燃料箱的方法而获得了 30,000 美元的 Lemelson–M.I.T. 学生奖。
使汽车以氢为燃料运行的挑战主要在于氢的生产、存储、分配和能量转换。拉菲说,从技术的角度来看,存储是这四个方面中最困难的。作为一种气体,氢是一种非常低密度的物质,难以储存。“我们需要一种廉价的多孔材料,以便在低压和室温下储存和释放氢,而且它需要是一个可逆的过程,以便在需要重新加注燃料箱时使用,”他说,并补充说他和他的同事正在制定一项商业计划,以帮助他们将其工作商业化。
图片 ©NIST