Introduktion

Protonledande membran (PCM) är en nyckelkomponent i många gröna teknologier, såsom bränsleceller och elektrolysörer. Dessa enheter använder väte som ett rent bränsle, och PCM används för att leda protoner mellan väteelektroderna. Utvecklingen av nya PCM:er som är mer effektiva och hållbara är dock avgörande för utvecklingen av dessa tekniker.

Atomtunna mineraler

Atomtunna mineraler, såsom grafen och hexagonal bornitrid (h-BN), har visat sig vara mycket lovande som PCM. Dessa material består av ett enda lager av atomer, och de har ett antal egenskaper som gör dem idealiska för denna applikation.

* Hög protonledningsförmåga: Atomtunna mineraler har en hög koncentration av väteatomer, vilket gör att de kan leda protoner mycket effektivt.

* Kemisk stabilitet: Atomtunna mineraler är extremt kemiskt stabila, vilket innebär att de tål de tuffa förhållanden som bränsleceller och elektrolysörer har.

* Mekanisk styrka: Atomtunna mineraler är mycket starka, vilket gör att de tål påfrestningarna vid användning i bränsleceller och elektrolysörer.

Applikationer

Atomtunna mineraler har visat sig vara effektiva PCM i ett antal tillämpningar, inklusive:

* Bränsleceller: Atomtunna mineralmembran har visat sig förbättra bränslecellers prestanda genom att öka protonledningsförmågan och minska cellresistansen.

* Elektrolysatorer: Atomtunna mineralmembran har visat sig förbättra prestanda hos elektrolysörer genom att öka väteproduktionshastigheten och minska energiförbrukningen.

* Vattenrening: Atomtunna mineralmembran har visat sig vara effektiva för att rena vatten genom att ta bort föroreningar som bakterier och virus.

Slutsats

Atomtunna mineraler har visat sig vara mycket lovande som PCM för ett antal gröna teknologier. Dessa material har ett antal egenskaper som gör dem idealiska för denna applikation, och de har visat sig vara effektiva i ett antal applikationer. När forskningen på detta område fortsätter förväntas atomtunna mineraler spela en allt viktigare roll i utvecklingen av ny grön teknik.