Розкриття нанорозмірних кордонів: інновації з нанопористими модельними електродами

02 червня 2023 р. (Новини Nanowerk) Дослідники з Університетів Тохоку та Університетів Цінхуа представили модель мембранного електрода нового покоління, яка обіцяє революцію у фундаментальних електрохімічних дослідженнях. Цей інноваційний електрод, виготовлений за допомогою ретельного процесу, демонструє впорядкований масив порожнистих гігантських вуглецеві нанотрубки (gCNTs) всередині нанопористої мембрани, відкриваючи нові можливості для накопичення енергії та електрохімічних досліджень. Ключовий прорив полягає в конструкції цього нового електрода. Дослідники розробили однорідну техніку вуглецевого покриття на анодному оксиді алюмінію (AAO), сформованому на алюмінієвій підкладці, з усуненням бар’єрного шару. Отриманий конформний шар з вуглецевим покриттям демонструє вертикально вирівняні гВНТ з нанопорами діаметром від 10 до 200 нм і довжиною від 2 мкм до 90 мкм, які охоплюють невеликі молекули електроліту до великих біологічно пов’язаних речовин, таких як ферменти та екзосоми. На відміну від традиційних композитних електродів, цей автономний модельний електрод усуває контакт між частинками, забезпечуючи мінімальний контактний опір – те, що важливо для інтерпретації відповідної електрохімічної поведінки. Модельний мембранний електрод, що демонструє широкий діапазон керованості розмірами пор. (Зображення: Університет Тохоку) «Потенціал цієї моделі електрода величезний», — заявив доктор Чжен-Цзе Пан, один із відповідних авторів дослідження. «Використовуючи модель мембранного електрода з його широким діапазоном розмірів нанопор, ми можемо досягти глибокого розуміння складних електрохімічних процесів, що відбуваються всередині пористих вуглецевих електродів, а також їх кореляції з розмірами нанопор». Крім того, gCNTs складаються з низькокристалічних пакетів графенові листи, пропонуючи неперевершений доступ до електропровідності стінок з низькокристалічного вуглецю. Завдяки експериментальним вимірюванням і використанню внутрішньої системи десорбції, запрограмованої температурою, дослідники побудували структурну модель низькокристалічних вуглецевих стінок в атомному масштабі, що дозволило провести детальне теоретичне моделювання. Доктор Алекс Азіз, який проводив моделювання для цього дослідження, зазначає: «Наше передове моделювання забезпечує унікальну лінзу для оцінки переходів електронів у аморфному вуглеці, проливаючи світло на складні механізми, що керують їхньою електричною поведінкою». Цей проект очолив професор, доктор Хіротомо Нісіхара, головний дослідник групи пристроїв/систем Інституту перспективних досліджень матеріалів (WPI-AIMR). Висновки детально описані в Розширені функціональні матеріали («Нанопористі мембранні електроди з упорядкованим масивом порожнистих гігантських вуглецевих нанотрубок»). Зрештою, це дослідження є значним кроком вперед у нашому розумінні пористих вуглецевих матеріалів на аморфній основі та їх застосування для дослідження різних електрохімічних систем.

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Розширення знань. Доступ тут.
• Карбування майбутнього з Адріенн Ешлі. Доступ тут.
• Купуйте та продавайте акції компаній, які вийшли на IPO, за допомогою PREIPO®. Доступ тут.
• джерело: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php