Avduking av nanoskalagrensen: Nyskapende med nanoporøse modellelektroder

02. juni 2023 (Nanowerk Nyheter) Forskere ved Tohoku University og Tsinghua University har introdusert en neste generasjons modell membranelektrode som lover å revolusjonere grunnleggende elektrokjemisk forskning. Denne innovative elektroden, fremstilt gjennom en grundig prosess, viser frem et ordnet utvalg av hule giganter karbon nanorør (gCNTs) i en nanoporøs membran, som åpner for nye muligheter for energilagring og elektrokjemiske studier. Det viktigste gjennombruddet ligger i konstruksjonen av denne nye elektroden. Forskerne utviklet en enhetlig karbonbeleggsteknikk på anodisk aluminiumoksid (AAO) dannet på et aluminiumssubstrat, med barrierelaget eliminert. Det resulterende konformt karbonbelagte laget viser vertikalt justerte gCNT-er med nanoporer som varierer fra 10 til 200 nm i diameter og 2 µm til 90 µm i lengde, og dekker små elektrolyttmolekyler til biorelaterte store saker som enzymer og eksosomer. I motsetning til tradisjonelle komposittelektroder, eliminerer denne selvstående modellelektroden interpartikkelkontakt, og sikrer minimal kontaktmotstand - noe som er avgjørende for å tolke den tilsvarende elektrokjemiske oppførselen. Modellmembranelektrode som viser et bredt spekter av kontrollerbarhet på poredimensjonene. (Bilde: Tohoku University) "Potensialet til denne modellelektroden er enormt," sa Dr. Zheng-Ze Pan, en av de tilsvarende forfatterne av studien. "Ved å bruke modellmembranelektroden med dets omfattende utvalg av nanopore-dimensjoner, kan vi oppnå dyptgående innsikt i de intrikate elektrokjemiske prosessene som skjer i porøse karbonelektroder, sammen med deres iboende korrelasjoner til nanopore-dimensjonene." Dessuten er gCNT-ene sammensatt av lavkrystallinske stablede grafen ark, og tilbyr uovertruffen tilgang til den elektriske ledningsevnen innenfor lavkrystallinske karbonvegger. Gjennom eksperimentelle målinger og bruk av et internt temperaturprogrammert desorpsjonssystem, konstruerte forskerne en strukturell modell i atomskala av de lavkrystallinske karbonveggene, som muliggjorde detaljerte teoretiske simuleringer. Dr. Alex Aziz, som utførte simuleringsdelen for denne forskningen, påpeker: "Våre avanserte simuleringer gir en unik linse for å estimere elektronoverganger i amorfe karboner, og kaster lys over de intrikate mekanismene som styrer deres elektriske oppførsel." Dette prosjektet ble ledet av Prof. Dr. Hirotomo Nishihara, hovedetterforsker for Device/System Group ved Advanced Institute for Materials Research (WPI-AIMR). Funnene er detaljert i Avanserte funksjonelle materialer ("Nanoporøse membranelektroder med et ordnet utvalg av hule gigantiske karbonananorør"). Til syvende og sist representerer studien et betydelig skritt fremover i vår forståelse av amorfe-baserte porøse karbonmaterialer og deres anvendelser for å undersøke ulike elektrokjemiske systemer.

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tilgang her.
• Kjøp og selg aksjer i PRE-IPO-selskaper med PREIPO®. Tilgang her.
• kilde: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php