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中科院金属所研究团队开发出具有高质子电导率纳米薄片膜
发布时间： 2020-12-04
纳米通道在潮湿条件下的质子输运对于能量的储存和转换应用至关重要。然而，现有的材料，包括Nafion膜，受到限制的电导率高达0.2 S/cm-1。
中科院金属所的任文才研究员团队开发出一种由二维过渡金属磷硫化物纳米片组装而成的薄膜，其中过渡金属空位使离子电导率异常高。Cd0.85PS3Li0.15H0.15薄膜在90℃和98%相对湿度下质子传导率高达0.95 S/cm-1，且在低温、低湿条件下仍能保持较高的质子传导率。这种性能主要来源于丰富的质子供体中心、容易的质子解吸以及镉空位诱导膜的良好水化。研究还观察到Cd0.85PS3Li0.3和Mn0.77PS3Li0.46膜具有超高的锂离子电导率。
相关研究以“CdPS3 nanosheets-based membrane with high proton conductivity enabled by Cd vacancies”为题目，发表在Science上。
DOI: 10.1126/science.abb9704
图为Cd0.85PS3Li0.3和Cd0.85PS3Li0.15H0.15纳米片的合成与表征
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