Mengungkap perbatasan skala nano: Berinovasi dengan elektroda model nanopori

02 Jun 2023 (Berita Nanowerk) Para peneliti di Universitas Tohoku dan Universitas Tsinghua telah memperkenalkan model elektroda membran generasi berikutnya yang menjanjikan untuk merevolusi penelitian elektrokimia mendasar. Elektroda inovatif ini, dibuat melalui proses yang sangat teliti, menampilkan rangkaian raksasa berongga yang tertata rapi nanotube karbon (gCNTs) dalam membran nanopori, membuka kemungkinan baru untuk penyimpanan energi dan studi elektrokimia. Terobosan utamanya terletak pada konstruksi elektroda baru ini. Para peneliti mengembangkan teknik pelapisan karbon seragam pada aluminium oksida anodik (AAO) yang dibentuk pada substrat aluminium, dengan menghilangkan lapisan penghalang. Lapisan berlapis karbon yang dihasilkan secara konformal menunjukkan gCNT yang selaras secara vertikal dengan pori-pori nano dengan diameter mulai dari 10 hingga 200 nm dan panjang 2 µm hingga 90 µm, yang mencakup molekul elektrolit kecil hingga hal-hal besar yang berhubungan dengan bio seperti enzim dan eksosom. Tidak seperti elektroda komposit tradisional, elektroda model mandiri ini menghilangkan kontak antar partikel, memastikan resistensi kontak minimal - sesuatu yang penting untuk menafsirkan perilaku elektrokimia yang terkait. Model elektroda membran menunjukkan berbagai kemampuan pengendalian pada dimensi pori. (Gambar: Universitas Tohoku) “Potensi elektroda model ini sangat besar,” kata Dr. Zheng-Ze Pan, salah satu penulis studi tersebut. “Dengan menggunakan model elektroda membran dengan rentang dimensi nanopori yang luas, kita dapat memperoleh wawasan mendalam tentang proses elektrokimia rumit yang terjadi dalam elektroda karbon berpori, bersama dengan korelasi inherennya dengan dimensi nanopori.” Selain itu, gCNT terdiri dari tumpukan kristal rendah lembaran graphene, menawarkan akses tak tertandingi terhadap konduktivitas listrik di dalam dinding karbon berkristal rendah. Melalui pengukuran eksperimental dan pemanfaatan sistem desorpsi terprogram suhu internal, para peneliti membangun model struktur skala atom dari dinding karbon berkristal rendah, sehingga memungkinkan simulasi teoretis yang terperinci. Alex Aziz, yang melakukan bagian simulasi untuk penelitian ini, menyatakan, "Simulasi canggih kami memberikan lensa unik untuk memperkirakan transisi elektron dalam karbon amorf, sehingga menjelaskan mekanisme rumit yang mengatur perilaku listriknya." Proyek ini dipimpin oleh Prof. Hirotomo Nishihara, Peneliti Utama Grup Perangkat/Sistem di Institut Penelitian Material Lanjutan (WPI-AIMR). Temuannya dirinci dalam Materi Fungsional Tingkat Lanjut ("Elektroda Membran Nanopori dengan Susunan Nanotube Karbon Raksasa Berongga"). Pada akhirnya, penelitian ini mewakili langkah maju yang signifikan dalam pemahaman kita tentang bahan karbon berpori berbasis amorf dan penerapannya dalam menyelidiki berbagai sistem elektrokimia.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• Mencetak Masa Depan bersama Adryenn Ashley. Akses Di Sini.
• Beli dan Jual Saham di Perusahaan PRE-IPO dengan PREIPO®. Akses Di Sini.
• Sumber: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php