摘要 德国卡尔斯鲁尔技术研究院(KIT)美国莱斯大学科学家合作,利用镍原子石墨材料成功“开凿”出直径为纳米级别“隧道”,有望为制备锂离子电...
德国卡尔斯鲁尔技术研究院(KIT)美国莱斯大学科学家合作,利用镍原子石墨材料成功“开凿”出直径为纳米级别“隧道”,有望为制备锂离子电池高性能多孔石墨电极等提供新技术手段。研究人员首先将金属镍纳米颗粒引入石墨材料表面,然后充满氢气环境进行快速加热,金属镍纳米颗粒表面将起到催化作用,使石墨碳原子脱离晶体栅格,与氢原子结合成气态甲烷。此过程,金属镍纳米颗粒毛细管效应作用下,将被“吸入”石墨材料表面形成微小“孔穴”,并继续催化化学反应从而逐渐深入石墨材料内部。
这种纳米“隧道”结构具有广泛应用前景,如通过这种工艺制备多孔石墨材料作为锂离子电池电极材料,可大大缩短充电所需要时间;医药领域,可用这种多孔石墨材料作为可长时间定向释放药品载体。而如果用这种技术对与石墨具有相似晶体结构但不具有导电性能材料(如氮化硼)进行加工,所形成“隧道”结构将可作为纳米电子元件支架材料,如新型传感器太阳能电池单元等。