导师再也不用担心我做的石墨烯有缺陷啦！

材料牛注：近日，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员研发出一种性能优异的新型金属氢化物储氢材料，将具有本征缺陷的单层石墨烯包覆在纳米镁晶体表面，相关研究成果已于顶级期刊Nature Communications上在线发表。

石墨烯研究已经火了不是一天两天了，而制备出完美无缺陷的单层石墨烯是许多科学家的追求，也是研究其各种性能的前提保证。但是，含有缺陷的石墨烯真的就没有用武之地吗？其实不然。

众所周知，氢是一种储量丰富的元素，而且没有污染，如果能够应用在能源领域，做成氢燃料电池，不仅对环境友好，还几乎是取之不尽。同时，氢燃料电池的比能也很高，这意味着在相同重量的情况下，氢可以提供远高于其他材料的能量。不过，目前关于氢能源的一个很重要的问题就是氢的存储比较困难。

金属氢化物是过渡金属和氢形成的化合物，理论上被认为是最有潜力的储氢材料之一。但现实中，金属氢化物对污染物非常敏感，如果没有很好地保护，储氢性能就会出现严重退化。

为了解决上述问题，美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员将具有本征缺陷、厚度约为3-4nm的单层石墨烯包覆在纳米镁晶体表面。这样有缺陷的石墨烯就相当于一个过滤器，可以允许尺寸小的氢分子通过，同时能有效防止氧分子、水分子和污染物等进入镁晶体，避免储氢性能出现退化。另外，被包覆的纳米镁晶体具有很高的表面积，就像海绵一样吸附氢，为储氢提供了一个安全且紧密的通道。

利用上述方法制备出的金属氢化物储氢材料在容量、可逆性、动力学以及稳定性方面都有着很好的表现。研究团队成员Eun Seon Cho博士表示，下一步研究计划就是利用不同的催化剂来加快化学反应速率，进一步提高材料的储氢性能。

相关研究成果已在Nature Communication上发表。

本文参考地址：New fuel cell design powered by graphene-wrapped nanocrystals

感谢材料人编辑部丁菲菲提供素材