德利用鎳金屬在石墨中開鑿納米“隧道”
2013年03月11日 13:22 5084次瀏覽 來源： 科技部 分類： 新技術
德國卡爾斯魯爾技術研究院（KIT）和美國萊斯大學的科學家合作，利用鎳原子在石墨材料中成功“開鑿”出直徑為納米級別的“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的技術手段。研究人員首先將金屬鎳納米顆粒引入石墨材料表面，然后在充滿氫氣的環境中進行快速加熱，金屬鎳納米顆粒的表面將起到催化作用，使石墨中的碳原子脫離晶體柵格，與氫原子結合成氣態的甲烷。在此過程中，金屬鎳納米顆粒在毛細管效應作用下，將被“吸入”在石墨材料表面形成的微小“孔穴”中，并繼續催化化學反應從而逐漸深入石墨材料內部。這種納米“隧道”結構具有廣泛的應用前景，如通過這種工藝制備的多孔石墨材料作為鋰離子電池的電極材料，可大大縮短充電所需要時間；在醫藥領域，可用這種多孔石墨材料作為可長時間定向釋放藥品的載體。而如果用這種技術對與石墨具有相似的晶體結構但不具有導電性能的材料（如氮化硼）進行加工，所形成的“隧道”結構將可作為納米電子元件的支架材料，如新型的傳感器和太陽能電池單元等。
責任編輯：安子
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