研究人员以无孔氧化石墨烯巧制质子阻挡膜

熊本大学工业纳米材料研究所的助理教授 Kazuto Hatakeyama 和教授 Shintaro Ida 所领导的研究团队宣布了在使用无内部孔隙的氧化石墨烯（GO）制作氢离子阻挡膜方面取得的开创性进展。这一创新方法发表于《Small》，有望在各种应用中的防护涂层方面取得重大进展。

在他们的研究中，研究团队成功地用一种不含孔隙的新型氧化石墨烯合成并开发出了一种薄膜。传统上，GO 因具有高离子电导率而闻名，这使得将其用作离子阻挡层具有挑战性。然而，通过消除内部孔隙，该团队创造了一种氢离子阻挡性能显著提高的材料。

新的氧化石墨烯薄膜在氢离子阻隔性能上比传统的 GO 薄膜表现出色多达 100,000 倍，这一点由交流阻抗谱的面外质子电导率结果所证明。这一突破在实验中进一步得到了证实，在实验中，无孔的氧化石墨烯涂层有效地保护锂箔免受水滴的影响，防止了锂与水之间的任何反应。

该研究还证实，氢离子会穿过传统氧化石墨烯中的孔隙，这凸显了消除这些孔隙以增强阻隔性能的重要意义。这一进步为防护涂层、防锈以及氢基础设施方面的新应用敞开了大门。

这项研究意味着材料科学的重大进步，并可能为具有更强的保护性能的下一代涂层开辟道路。

“展望未来，我们计划利用氢离子屏障性能用于实际应用，同时应对氧化石墨烯结构中‘孔隙’带来的挑战，以开发更多功能，”助理教授畠山在概述其研究的下一步时解释道。