rGO增强不锈钢纤维毡在μ-DMFC中的传质阻挡作用

"本文探讨了一种新型的微直接甲醇燃料电池（μ-DMFC）的传质阻挡层，即rGO（还原氧化石墨烯）沉积在不锈钢纤维毡中的应用。这种阻挡层旨在减少甲醇的交叉渗透，提高电池性能。通过将不锈钢纤维毡浸入氧化石墨烯溶液中，然后进行还原处理，制备了这种复合材料。实验结果显示，这种复合材料作为阴极阻挡层和电流收集器，能够有效地增加甲醇的传质阻力，从而降低甲醇的交叉渗透率，提升电池效率。" 在微直接甲醇燃料电池（μ-DMFC）的研究中，甲醇的交叉渗透是一个关键问题，它会降低电池的效率并可能导致催化剂中毒。这篇研究论文提出了一种创新的解决方案，即采用rGO（还原氧化石墨烯）作为阻挡层材料，沉积在不锈钢纤维毡上。rGO是一种具有优异导电性和大比表面积的二维材料，它的应用能有效改善燃料电池的性能。 不锈钢纤维毡因其良好的机械强度和透气性，常被用作燃料电池的基底材料。而rGO的引入，增加了阻挡层的复杂性，使其同时具备了防止甲醇渗透和促进电子传输的能力。通过将不锈钢纤维毡浸渍在氧化石墨烯溶液中，随后通过某种还原方法（如化学还原或热还原），将氧化石墨烯转化为导电性更强的rGO，形成复合材料。 实验结果表明，这种rGO-不锈钢纤维毡复合材料作为μ-DMFC的阴极阻挡层，显著提高了对甲醇的阻隔效果。这主要是因为rGO的纳米结构可以有效地拦截甲醇分子，增加了甲醇从阳极向阴极扩散的阻力。同时，rGO的高导电性保证了电子在电池内部的有效传输，有利于电池的整体性能。 此外，由于rGO-不锈钢纤维毡复合材料兼具阻挡层和电流收集器的功能，简化了电池的构造，降低了制作成本，为μ-DMFC的小型化和商业化提供了可能。这种技术的开发对于提升微燃料电池的稳定性和效率，以及推动其在便携式电源、物联网设备等领域的应用具有重要意义。 这篇研究论文揭示了rGO在不锈钢纤维毡上的应用，为解决μ-DMFC中的甲醇交叉渗透问题提供了一个新的策略，同时也为燃料电池材料设计和优化提供了新的思路。通过深入理解这种复合材料的性质和作用机制，未来可能进一步优化电池性能，推动燃料电池技术的进步。