ננו היברידי זיפים עם פוטנציאל

השקת אייפוד טאצ' 4 ואייפוד ננו 6 (יולי 2019).

Anonim

על ידי שילוב של ננו מרובים לתוך מבנה אחד, מדענים יכולים ליצור חומרים היברידיים המשלבים את המאפיינים הטובים ביותר של כל רכיב ואת בביצועיו על כל חומר בודד. שיטה מבוקר להכנת שלוש שכבות חלול nanostructures יש עכשיו פותחה ב KAUST. המבנים היברידיים מורכבים מליבה אורגנית מוליכת בין שני שכבות של מתכות פעילות אלקטרוליטית: השימושים הפוטנציאליים שלהן נעים בין אלקטרודות סוללות טובות יותר לבין ייצור דלק מתחדשת.

למרות מספר שיטות קיימות כדי ליצור שני שכבת חומרים, ביצוע שלושה שכבות מבנים הוכיח הרבה יותר קשה, אומר פנג וואנג ממרכז התפלת מים ו reuse, אשר הובילו את המחקר הנוכחי עם פרופ 'יו האן, חבר של ממברנות מתקדם חומרים נקבוביים מרכז ב KAUST. החוקרים פיתחו גישה חדשה בתבנית כפולה, מסביר סייפי ג'ואו, חבר פוסט-דוקטורט בצוות של וואנג.

החוקרים הגדילו את הננו היברידית שלהם ישירות על נייר פחמן - מחצלת סיבי פחמן מוליכים חשמלית. הם הראשונים המיוצר יער זיפים של nycowires ניקל קובלט hydroxyl (NiCoHC) על פני השטח של כל סיבי פחמן (תמונה 1). כל זיף אנאורגני זעיר היה מצופה בשכבה אורגנית הנקראת מימן שהוחלף בגרדיני (HsGDY) (תמונה 2).

הבא היה המפתח מפתח תבנית כפולה. כאשר הצוות הוסיף תערובת כימית המגיבה עם ה- NiCoHC הפנימי, ה- HSGDY פעל כמחסום חלקי. כמה ניקל וקובלט יונים מן השכבה הפנימית מתפזרת החוצה, שם הם הגיבו עם thiomolybdate מהפתרון שמסביב כדי ליצור החיצוני ניקל, קובלט, שיתוף מסוממים MoS 2 (Ni, Co-MoS 2) שכבת. בינתיים, כמה יונים גופרית מן כימיקלים נוסף מתפזר פנימה כדי להגיב עם ניקל הנותרים קובלט. החומר שנוצר (תמונה 3) היה מבנה Co 9 S 8, Ni 3 S 2 @, Co-MoS 2, שבו שכבת HsGDY אורגני מוליך הוא דחוקה בין שתי שכבות אנאורגניות (תמונה 4).

חומר שכבה משולשת הראה ביצועים טובים ב electrocatalytically לשבור מולקולות מים לייצר מימן, דלק מתחדשת פוטנציאליים. החוקרים גם יצרו חומרים אחרים של שכבה משולשת תוך שימוש בגישה של תבנית כפולה

"אלה nanostructures משולש שכבות להחזיק פוטנציאל גדול בהמרת אנרגיה ואחסון, " אומר Zhuo. "אנחנו מאמינים שזה יכול להיות המורחבת לשמש אלקטרודה מבטיח ביישומים אלקטרוכימיים רבים, כגון supercapacitors ו נתרן / סוללות ליתיום יון, לשימוש בהתפלת מים."

menu
menu