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三 15, 2021 86次數
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|焦點新聞|台灣團隊提出新型雙金屬電極結構,能源、電池、生醫材料多領域受益

左起依序為:台東大學應用科學系陳以文教授、科技部自然司羅夢凡司長、台灣大學化學系陳俊顯教授,來源:科技部

為了讓電器性能更加完善,化學家們創造了一系列化學分子元件,其中控制分子與界面的相互作用是相當重要的環節。最近台灣大學化學系陳俊顯教授與台東大學應用科學系陳以文教授團隊,提出了新型雙金屬電極元件架構,可說是打下創新界面現象與應用的一道基礎。

從液晶光學面板、有機發光二極體材料(如:OLED)到能源產業廣泛使用的非勻相催化材料應用,都與化學分子元件息息相關,分子與電極的交互作用更在單分子電子學中扮演關鍵角色。然而這個領域目前多採用單一元素電極材質,如金、鉑等化學性質穩定的貴重金屬;將分子與金屬混合的電極之界面作用對單分子電性的影響較少人探討過。

最近,陳俊顯教授與陳以文教授團隊提出了雙金屬電極(bimetallic electrode)新型架構,但由於這概念尚未有任何研發,必須先提出假說驗證,因此團隊建構了單分子電性量測平台,分子層級為奈米尺度,研究人員形容這難度,就好比把 101 大樓當做叉子,去叉起一顆乒乓球大小的分子且要即時量測電性。

團隊最後利用低電位沈積法製作單一原子層的銀/銅,然後量測單分子導電值,測試結果顯示,雙金屬可使電極表面與分子的作用力增加 30~80%,為電極塑造新的電子結構,讓單分子導電值提升為純金電極的 40~60 倍。

假如電極材料可以不再侷限於金和或惰性元素,將能提高電極的能態密度,增加電極-分子種類的配對,比如末端為酸(-COOH)的分子修飾單原子層銀或銅的電極作用比金強,讓元件設計更多元。

團隊的新論文發表在《自然材料》期刊。

 

新聞出處: 台灣團隊提出新型雙金屬電極結構,能源、電池、生醫材料多領域受益

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