在质子交换膜燃料电池（PEMFCs）领域，如何实现膜的耐用性、降低氢气交叉渗透，同时保持高电流输出和质子导电性，一直是科研人员努力攻克的关键问题。
该研究通过利用紫外臭氧诱导石墨烯缺陷，成功消除了传统交叉渗透抑制策略中常见的质子导电性下降问题。研发的缺陷工程石墨烯材料，实现了氢气/质子选择性的提高27%，氢气交叉渗透降低24%，同时对电流输出影响有限。
更值得一提的是，这款新型石墨烯膜在耐用性方面也取得了重大突破。相比业界领先的GORE Select膜，我们的膜具有39%的更高耐用性。在经过100小时的加速应力测试（AST）后，性能依然稳定，无任何损失。
这一研究充分证明了二维材料膜在工业测试条件下筛选氢气和H3O+的可行性，有望成为大规模、高耐用性的燃料电池膜。
作者：
Deji Akinwande 是得克萨斯大学奥斯汀分校的特聘教授，他在2009年获得了斯坦福大学的电气工程博士学位。Akinwande教授在设备创新领域有着显著的贡献，特别是在将实验室研究成果转化为实际应用方面。他的研究领域主要集中在2D材料和纳米电子技术。
参考：
Ozonated Monolayer Graphene for Extended Performance and Durability in Hydrogen Fuel Cell Electric Vehicles
Shanmukh Kutagulla, Patrick Carmichael, Matthew Coupin, Devi Mutyala, Nicholas Ignacio, Nam Hoang Le, Isabel Terry Caldino Bohn, Ji-Won Kim, Keldy Stephen Mason, Jamie Warner, Narayana Aluru, Brian A. Korgel, Zachariah A. Page, and Deji Akinwande
ACS Nano Article ASAP
DOI: 10.1021/acsnano.5c02055
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