"Понимание роли воды в создании высокопроизводительных слоистых материалов для устройств производства и хранения энергии будет трансформационным", — сказал Гаутам Гупта из группы синтеза материалов и интегрированных устройств в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. Команда под руководством Лос-Аламоса сделала открытие.
Ограничения на ископаемое топливо и растущий спрос на энергоресурсы в сочетании с растущими экологическими проблемами сделали развитие чистой и устойчивой энергетики, такой как дешевые и эффективные топливные элементы и металл-воздушные батареи, более важным, чем когда-либо.
Это исследование обеспечивает первое всестороннее понимание роли воды в нанолистах оксида графена (функционализированные графеновые листы).
Оксид графена обычно синтезируется в водных растворах, а «сухие» пленки оксида графена содержат значительное количество добавленной воды, которая собирается между нанолистами, функционализированными кислородом.
Гупта и его команда продемонстрировали простую технику сушки растворителем для удаления воды из листов, что привело к значительным изменениям в их физической структуре. Удаление воды уменьшает расстояние между листами графита. Гупта и его команда наблюдали изменения концентрации функциональных групп и появление высокоупорядоченных структур.
Эти изменения привели к значительному усилению электрокаталитической активности, что значительно повысило производительность топливных элементов и батарей.