哈利法大学和曼彻斯特大学的研究人员在下一代技术中率先突破石墨烯

新的石墨烯器件可以改变能源、计算和催化技术

哈利法科技大学石墨烯和2D材料研究与创新中心(RIC2D)以及二氧化碳和氢研究创新中心(RICH)的研究人员与曼彻斯特大学的其他研究人员合作，创造了一种使用石墨烯的新设备，以改变氢燃料电池，计算和催化的下一代技术。

这项研究表明，石墨烯薄片的性质可以在电场的帮助下进行微调，以独立地承载质子和电子电流，从而为同时服务于计算机存储和逻辑功能的设备奠定基础。研究人员在多学科科学杂志《Nature》上发表了题为“Control of Proton Transport and Hydrogenation in Double-Gated Graphene”的论文。

哈利法大学研究与发展高级副总裁Ahmed Al Durra博士说:“哈利法大学热衷在石墨烯的这一突破性发现上领导并开展跨学科合作。在《Nature》杂志的专题报道中，这项研究突破突出了该材料应用方面的重大进展。我们坚信，我们在计算方面的研究将有助于未来基于石墨烯的技术的发展。RICH和RIC2D中心与国际领先大学的研究努力是合作力量的真实证明。”

曼彻斯特大学高级讲师、皇家学会大学研究员马塞洛·洛萨达-伊达尔戈博士是这项研究的负责人，他说:“我们希望这种对二维材料电极-电解质界面的电子和离子传输特性之间联系将激励各种研究，包括物理学、催化和界面科学……与RIC2D和哈利法大学团队合作是一种荣幸，我们期待着两家机构之间的更多合作。”

通过使用一种被称为双门控（double gating）的技术，石墨烯被夹在非水电解质之间，并连接到每一侧的栅极，以诱导电子流过薄片，研究人员能够独立控制质子传输和质子化学吸附(也称为氢化)。通过精确调整电极上的电压，作者能够增强质子在石墨烯中的垂直流动。电压的另一种组合诱导了晶格的氢化，并随之过渡到绝缘状态，这破坏了石墨烯优越的导电性，破坏了电子通过薄片的流动。

Vega博士说:“质子输运和两种导电状态(绝缘体和导体)之间的这种控制是如此强大和可复制，可以用来制造一个在计算机中同时执行存储和逻辑功能的设备，这是一个里程碑式的成就，因为它将两个设备的功能结合在一起，并且不需要其他电路来连接它们。”这一发现也可能对氢、催化和同位素分离的质子导电膜产生影响。”

RICH是阿联酋唯一的专门中心，也是该地区第一个专注于碳捕获、利用和储存、氢及其衍生物和可持续燃料的中心。RIC2D继续扩大其合作范围，引领石墨烯和2D材料的创新。

翻译人：沈亚皓

来源：

https://fuelcellsworks.com/news/researchers-at-khalifa-university-and-university-of-manchester-lead-breakthrough-with-graphene-in-next-generation-technologies/