石墨烯质子膜：或将颠覆光伏业？

石墨烯质子膜颠覆光伏产业

根据英国曼彻斯特大学研究人员最新研究发现，新型材料石墨烯可能是电池技术中最具革命性的进步。
据发表在《自然》杂志上的一项研究显示，石墨膜可从大气中吸附氢气，使之成为燃料电池的燃料来源。
此项技术核心在于石墨烯的一个重要物理性能--此物质和铅笔中的铅具有相同的原子结构。
石墨烯（Graphene）墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，比人体头发薄百万倍。2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功从石墨中分离出石墨烯，证实它可以单独存在，两人也因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖。
石墨烯是目前发现的最薄，最轻、强度最大的一种新型纳米材料。比钻石更硬，断裂强度比最好的钢材还要高200倍。
石墨烯几乎是完全透明的，导电导热性能最强的一种新型纳米材料，比铜的导电性能更强。科学家甚至预言石墨烯将"彻底改变21世纪"。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命，从智能手机、可穿戴技术到绿色技术和医药品等。
具有单原子层厚度的二维纳米材料石墨烯可以作为良好的"质子传导膜"，这将为现代燃料电池技术领域带来革命性进步。
燃料电池是将燃料具有的化学能直接变为电能的发电装置。利用石墨烯膜可以提高效率和耐久性。研究小组发现，质子很容易穿透超薄晶体，尤其是在高温情况下。
然而，该研究最令人惊讶是发现该膜可吸附空气中的氢。将质子传导膜同石墨烯结合，从而利用石墨烯吸附能力，收集大气中的氢，使之成为燃料电池的燃料来源，可以创建出只通过氢供应燃料的移动发电机。
据西班牙光子科学研究所最新研究，硅吸收的每一个光子仅生成一个电流驱动电子，而石墨烯可以产生多个电子。
虽然石墨烯在太阳能电池应用领域仅仅是理论上的，但存在很大潜力。石墨烯制成的太阳能电池可提高60%能效--是硅电池能效的两倍。
此外，还有相关研究围绕将石墨烯用作包装防腐蚀涂料。在医疗方面，研究人员表示石墨烯还可用于治疗脑部疾病等。石墨烯还可用于净化海水，将海水的盐分和其他元素分离，过滤成可饮用水。