高氫氧根離子傳導率材料被發現

據國外網站報道：日本國立材料研究所（NIMS）發現層狀雙金屬氫氧化物（LDH）納米結構具有極高的氫氧根離子傳導率
，可以達到0.1 S/cm。該材料是由研究所內納米結構材料國際中心Sasaki教授和Ma研究員共同領導的研究課題組發現的。LDH納米結構的氫氧根離子傳導率是無機陰離子傳導率中最高的，比傳統材料的傳導率提升10到100倍。該材料可在堿性燃料電池、電解池等其他領域有著廣闊的應用前景。

作為清潔能源轉換裝置，燃料電池一直是世界各國的研究重點
，其電解質通常用於傳導氫離子
，如Nafion。然ran而er
，使shi用yong傳chuan導dao氫qing離li子zi的de電dian解jie質zhi意yi味wei著zhe需xu要yao使shi用yong基ji於yu鉑bo金jin的de催cui化hua劑ji，這zhe是shi由you氫qing離li子zi創chuang造zao的de酸suan性xing工gong作zuo環huan境jing決jue定ding的de。在zai燃ran料liao電dian池chi研yan究jiu領ling域yu
，利li用yong氫qing氧yang根gen代dai替ti氫qing離li子zi被bei證zheng明ming是shi可ke行xing的de。當dang使shi用yong氫qing氧yang根gen作zuo為wei被bei傳chuan導dao離li子zi時shi，電dian池chi的de工gong作zuo環huan境jing為wei堿jian性xing，便bian可ke以yi使shi用yong廉lian價jia的de催cui化hua劑ji材cai料liao，如ru鐵tie
、guhenie，jinerjiangdishengchanchengben。danxianzhiqingyanggenzuoweichuandaolizidezhuyaoyinsushiqingyanggendechuandaolvpubianhendi。kaifayuqinglizichuandaolvxiangtongshuliangjideqingyanggendiandaolvcailiaochengweiyanjiuzhongdianhenandian。

NIMS的研究小組利用化學反應脫落單層LDH

，測量納米級單層LDH的氫氧根傳導率。結果表明，在室溫下該LDH納米結構具有非常高的傳導率，達到0.1S/cm的數量級。該LDH納米結構材料的氫氧根傳導率遠高於先前報道的任何其他材料。此外，在平行於單層納米表麵方向的氫氧根電導率是垂直方向的4至5倍，因此推測LDH納米結構高氫氧根傳導率的產生原因，是由於大量的水分吸附在單層LDH上
，促進了氫氧根在該單層表麵上的自由移動，進而大大提高了傳輸性能。

該研究發現將推進以氫氧根作為傳導離子的固體燃料電池的發展
，具體研究內容刊登在《Science Advances》雜誌上。