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金屬納米結構儲能電池材料

2026-04-13 16:07:234152

據fuelcellsworks報道：燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)催(cui)化(hua)劑(ji)和(he)其(qi)他(ta)儲(chu)能(neng)電(dian)池(chi)電(dian)極(ji)材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)，工(gong)程(cheng)師(shi)們(men)希(xi)望(wang)能(neng)夠(gou)製(zhi)備(bei)多(duo)孔(kong)金(jin)屬(shu)薄(bo)膜(mo)，因(yin)其(qi)具(ju)有(you)更(geng)大(da)的(de)表(biao)麵(mian)積(ji)和(he)更(geng)高(gao)的(de)導(dao)電(dian)率(lv)以(yi)利(li)於(yu)化(hua)學(xue)反(fan)應(ying)的(de)進(jin)行(xing)。其(qi)中(zhong)具(ju)有(you)高(gao)導(dao)電(dian)率(lv)材(cai)料(liao)的(de)研(yan)究(jiu)挑(tiao)戰(zhan)性(xing)更(geng)大(da)。

康奈爾大學的化學家們發現了一種製備多孔金屬薄膜的方法，該法製備的金屬薄膜的導電性是以前方法的1000倍(bei)。研(yan)究(jiu)者(zhe)聲(sheng)稱(cheng)這(zhe)種(zhong)製(zhi)備(bei)方(fang)法(fa)也(ye)適(shi)用(yong)於(yu)其(qi)他(ta)工(gong)程(cheng)領(ling)域(yu)如(ru)生(sheng)物(wu)醫(yi)學(xue)領(ling)域(yu)內(nei)不(bu)同(tong)金(jin)屬(shu)納(na)米(mi)結(jie)構(gou)的(de)製(zhi)備(bei)。他(ta)們(men)近(jin)些(xie)年(nian)的(de)研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)在(zai)自(zi)然(ran)材(cai)料(liao)雜(za)誌(zhi)3月18日一期上發表。他們通過一步混合熱處理法控製金屬薄膜的組成，納米結構和其他特征如導電性等，新的製備方法是以傳統的溶膠-ningjiaofaweijichujinyibugaijinde。yidingliangdeguihuahewuherongjihunhe，zidongxingchengjuyounamikongjiegoudefengwozhuangeryanghuagui。yanjiuzhemensuoyudaodenantishiruhejiangjiarujinshudaonamikongzhongcongershiqijuyoudaodianxing。大約10年前，Wiesner研究小組與康奈爾大學燃料電池研究所合作，試圖用溶膠-凝膠法製備催化劑以提高燃料分子的導電性。他們需要能夠傳遞大電流的材料，但是加入超出一定量的金屬便會破壞溶膠-凝膠法的製備過程。西北大學的研究員Warren想xiang到dao用yong氨an基ji酸suan將jiang金jin屬shu原yuan子zi加jia到dao二er氧yang化hua矽gui分fen子zi中zhong。因yin為wei他ta發fa現xian氨an基ji酸suan分fen子zi的de一yi端duan對dui矽gui具ju有you親qin和he力li，另ling一yi端duan則ze對dui金jin屬shu具ju有you親qin和he力li。他ta設she想xiang，如ru果guo有you一yi種zhong方fang法fa能neng夠gou將jiang金jin屬shu直zhi接jie添tian加jia到dao矽gui溶rong膠jiao-凝膠的前驅體中，則能夠阻止破壞自組裝過程的相分離現象。因此製備出了由金屬、矽和碳組成的金屬納米結構，其中金屬的含量比以往的更多，大大提高了電導率。其中可去除二氧化矽和碳，留下多孔金屬。研究人員聲稱經過大量實驗表明其製備方法可用來製備“高度控製其組成和結構的材料庫”。他們已經製備了元素周期表中幾乎所有金屬的結構，並通過附加化學作用可以從10到500納米“調整”孔隙的粒徑。他們還製備出了能夠被人體吸收和分泌的足夠小的金屬二氧化矽納米顆粒，其可能在生物醫學中進行應用。 Wiesner的研究小組也因創建“康奈爾點”而出名，它將染料填裝入二氧化矽納米顆粒中，因此溶膠-凝膠工藝未來可能應用於含有光敏感染料的Graetzel太陽能電池上。