摘要 德國卡爾斯魯爾技術(shù)研究院(KIT)美國萊斯大學科學家合作,利用鎳原子石墨材料成功“開鑿”出直徑為納米級別“隧道”,有望為制備鋰離子電...
德國卡爾斯魯爾技術(shù)研究院(KIT)美國萊斯大學科學家合作,利用鎳原子石墨材料成功“開鑿”出直徑為納米級別“隧道”,有望為制備鋰離子電池高性能多孔石墨電極等提供新技術(shù)手段。研究人員首先將金屬鎳納米顆粒引入石墨材料表面,然后充滿氫氣環(huán)境進行快速加熱,金屬鎳納米顆粒表面將起到催化作用,使石墨碳原子脫離晶體柵格,與氫原子結(jié)合成氣態(tài)甲烷。此過程,金屬鎳納米顆粒毛細管效應作用下,將被“吸入”石墨材料表面形成微小“孔穴”,并繼續(xù)催化化學反應從而逐漸深入石墨材料內(nèi)部。
這種納米“隧道”結(jié)構(gòu)具有廣泛應用前景,如通過這種工藝制備多孔石墨材料作為鋰離子電池電極材料,可大大縮短充電所需要時間;醫(yī)藥領(lǐng)域,可用這種多孔石墨材料作為可長時間定向釋放藥品載體。而如果用這種技術(shù)對與石墨具有相似晶體結(jié)構(gòu)但不具有導電性能材料(如氮化硼)進行加工,所形成“隧道”結(jié)構(gòu)將可作為納米電子元件支架材料,如新型傳感器太陽能電池單元等。