Hé lộ giới hạn kích thước nano: Đổi mới với các điện cực mô hình nano

Ngày 02 tháng 2023 năm XNUMX (Tin tức Nanowerk) Các nhà nghiên cứu tại Đại học Tohoku và Đại học Thanh Hoa đã giới thiệu một mẫu điện cực màng thế hệ tiếp theo hứa hẹn sẽ cách mạng hóa nghiên cứu điện hóa cơ bản. Điện cực sáng tạo này, được chế tạo thông qua một quy trình tỉ mỉ, trưng bày một dãy khối rỗng khổng lồ được sắp xếp theo thứ tự ống nano carbon (gCNT) trong màng xốp nano, mở ra những khả năng mới cho việc lưu trữ năng lượng và nghiên cứu điện hóa. Bước đột phá quan trọng nằm ở việc chế tạo điện cực mới này. Các nhà nghiên cứu đã phát triển một kỹ thuật phủ carbon đồng nhất trên oxit nhôm anốt (AAO) hình thành trên nền nhôm, loại bỏ lớp rào cản. Lớp phủ carbon phù hợp thu được thể hiện các gCNT được sắp xếp theo chiều dọc với các lỗ nano có đường kính từ 10 đến 200 nm và chiều dài từ 2 µm đến 90 µm, bao phủ các phân tử điện phân nhỏ cho đến các vật chất lớn liên quan đến sinh học như enzyme và exosome. Không giống như các điện cực tổng hợp truyền thống, điện cực mô hình tự đứng này loại bỏ sự tiếp xúc giữa các hạt, đảm bảo điện trở tiếp xúc ở mức tối thiểu - điều cần thiết để diễn giải các hành vi điện hóa tương ứng. Điện cực màng mẫu cho thấy phạm vi điều khiển rộng trên các kích thước lỗ rỗng. (Ảnh: Đại học Tohoku) Tiến sĩ Zheng-Ze Pan, một trong những tác giả tương ứng của nghiên cứu cho biết: “Tiềm năng của điện cực mô hình này là rất lớn”. “Bằng cách sử dụng điện cực màng mô hình với nhiều kích thước lỗ nano, chúng tôi có thể đạt được những hiểu biết sâu sắc về các quá trình điện hóa phức tạp diễn ra trong các điện cực carbon xốp, cùng với mối tương quan vốn có của chúng với kích thước lỗ nano.” Hơn nữa, các gCNT bao gồm các lớp tinh thể xếp chồng lên nhau có độ tinh thể thấp. tấm graphene, mang đến khả năng tiếp cận tuyệt vời với tính dẫn điện bên trong các bức tường cacbon có độ tinh thể thấp. Thông qua các phép đo thử nghiệm và sử dụng hệ thống giải hấp được lập trình theo nhiệt độ trong nhà, các nhà nghiên cứu đã xây dựng mô hình cấu trúc ở quy mô nguyên tử của các bức tường carbon tinh thể thấp, cho phép mô phỏng lý thuyết chi tiết. Tiến sĩ Alex Aziz, người thực hiện phần mô phỏng cho nghiên cứu này, chỉ ra rằng: “Các mô phỏng tiên tiến của chúng tôi cung cấp một lăng kính độc đáo để ước tính sự chuyển đổi điện tử trong nguyên tử cacbon vô định hình, làm sáng tỏ các cơ chế phức tạp chi phối hành vi điện của chúng”. Dự án này được dẫn dắt bởi Giáo sư Tiến sĩ Hirotomo Nishihara, Nghiên cứu viên chính của Nhóm Thiết bị/Hệ thống tại Viện Nghiên cứu Vật liệu Tiên tiến (WPI-AIMR). Các phát hiện được trình bày chi tiết trong Vật liệu chức năng nâng cao ("Các điện cực màng xốp nano với dãy ống nano cacbon khổng lồ rỗng được sắp xếp theo thứ tự"). Cuối cùng, nghiên cứu đại diện cho một bước tiến đáng kể trong sự hiểu biết của chúng ta về vật liệu carbon xốp dựa trên vô định hình và ứng dụng của chúng trong việc thăm dò các hệ thống điện hóa khác nhau.

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoAiStream. Thông minh dữ liệu Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Đúc kết tương lai với Adryenn Ashley. Truy cập Tại đây.
• Mua và bán cổ phần trong các công ty PRE-IPO với PREIPO®. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=63098.php