Dezvăluirea frontierei la scară nanometrică: inovarea cu electrozi model nanoporoși

02 iunie 2023 (Știri Nanowerk) Cercetătorii de la Universitatea Tohoku și Universitatea Tsinghua au introdus un electrod cu membrană model de ultimă generație care promite să revoluționeze cercetarea electrochimică fundamentală. Acest electrod inovator, fabricat printr-un proces meticulos, prezintă o gamă ordonată de gigant goale. nanotuburi de carbon (gCNT) într-o membrană nanoporoasă, deblocând noi posibilități pentru stocarea energiei și studii electrochimice. Descoperirea cheie constă în construcția acestui electrod nou. Cercetătorii au dezvoltat o tehnică uniformă de acoperire cu carbon pe oxidul de aluminiu anodic (AAO) format pe un substrat de aluminiu, cu stratul de barieră eliminat. Stratul rezultat conform acoperit cu carbon prezintă gCNT aliniați vertical cu nanopori cu diametrul cuprins între 10 și 200 nm și lungime de 2 µm până la 90 µm, acoperind moleculele mici de electroliți până la materiile mari legate bio, cum ar fi enzimele și exozomii. Spre deosebire de electrozii compoziți tradiționali, acest model de electrod de sine stătător elimină contactul dintre particule, asigurând o rezistență minimă de contact - ceva esențial pentru interpretarea comportamentelor electrochimice corespunzătoare. Model de electrod cu membrană care prezintă o gamă largă de controlabilitate asupra dimensiunilor porilor. (Imagine: Universitatea Tohoku) „Potențialul acestui model de electrod este imens”, a declarat dr. Zheng-Ze Pan, unul dintre autorii corespondenți ai studiului. „Prin angajarea modelului de electrod cu membrană cu gama sa extinsă de dimensiuni nanoporilor, putem obține o perspectivă profundă asupra proceselor electrochimice complicate care se desfășoară în electrozii de carbon poros, împreună cu corelațiile lor inerente cu dimensiunile nanoporilor”. Mai mult, gCNT-urile sunt compuse din stivuite cu cristale scăzute foi de grafen, oferind acces de neegalat la conductibilitatea electrică din pereții de carbon cu conținut scăzut de cristalin. Prin măsurători experimentale și prin utilizarea unui sistem intern de desorbție programat în funcție de temperatură, cercetătorii au construit un model structural la scară atomică al pereților de carbon cu conținut scăzut de cristalin, permițând simulări teoretice detaliate. Dr. Alex Aziz, care a efectuat partea de simulare pentru această cercetare, subliniază: „Simulările noastre avansate oferă o lentilă unică pentru a estima tranzițiile electronilor în carbonii amorfi, aruncând lumină asupra mecanismelor complexe care guvernează comportamentul lor electric”. Acest proiect a fost condus de Prof. Dr. Hirotomo Nishihara, Investigatorul Principal al Grupului Dispozitiv/Sistem de la Institutul Avansat de Cercetare a Materialelor (WPI-AIMR). Constatările sunt detaliate în Materiale funcționale avansate („Electrozi cu membrană nanoporoasă cu o gamă ordonată de nanotuburi de carbon gigant goale”). În cele din urmă, studiul reprezintă un pas semnificativ înainte în înțelegerea noastră a materialelor carbonice poroase pe bază de amorf și a aplicațiilor acestora în sondarea diferitelor sisteme electrochimice.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• Mintând viitorul cu Adryenn Ashley. Accesați Aici.
• Cumpărați și vindeți acțiuni în companii PRE-IPO cu PREIPO®. Accesați Aici.
• Sursa: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php