西安交通大学《JPS》：打破使用氧等离子体处理的单层石墨烯的直接甲醇燃料电池中的电导率-选择性权衡

本文研究了氧等离子体处理的单层石墨烯在直接甲醇燃料电池（DMFC）中的应用。背景方面，DMFC因其简单的燃料系统在便携式电源领域具有潜力，但商业化Nafion膜的甲醇渗透问题导致性能下降。研究目的是通过氧等离子体处理的单层石墨烯嵌入Nafion膜，打破导电性与选择性之间的权衡关系。结果表明，该方法显著提升了质子导电性和选择性，使DMFC性能较商业Nafion膜提升92.74%。分子动力学模拟揭示了含氧功能基团形成的纳米孔增强了界面亲和力，改善了质子传导。结论指出，适当控制等离子体处理时间至关重要，最佳处理条件下可实现最优性能，为DMFC中应用纳米孔单层石墨烯作为新一代质子交换膜提供了可行方案。