曼切斯特大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)石墨烯材料具有允許質(zhì)子通過而隔絕氣體以及液體的性能，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)使得使用石墨烯以及單層的氮化硼材料作為燃料動(dòng)力鋰電池質(zhì)子交換膜的可能性大大新增，使得燃料動(dòng)力鋰電池以及氫能相關(guān)基礎(chǔ)技術(shù)獲得革命性的進(jìn)展。

燃料動(dòng)力鋰電池通過氫氣與氧氣反應(yīng)，把化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。在燃料動(dòng)力鋰電池中，質(zhì)子交換膜是核心部件，假如沒有膜作為質(zhì)子載體以及阻礙氣體以及液體的滲透，燃料動(dòng)力鋰電池將不復(fù)存在。盡管如今燃料動(dòng)力鋰電池技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的比較成熟，但是質(zhì)子交換膜的滲透問題影響著其效率以及耐久性。

2004年，石墨烯被首次發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)秀的阻隔性能，可用于多種用途，如防腐蝕涂料以及防滲包裝等。曼切斯特大學(xué)的研究人員進(jìn)一步研究了石墨烯材料的質(zhì)子通過性，他們發(fā)現(xiàn)質(zhì)子可以很容易通過超薄的晶體，當(dāng)溫度升高以及膜表面覆蓋催化金屬時(shí)現(xiàn)象尤為明顯。此項(xiàng)研究使得石墨烯或單層的氮化硼作為質(zhì)子交換膜材料成為了可能，使得質(zhì)子交換膜在厚度、轉(zhuǎn)換效率、防滲透率以及抗中毒性等方面的性能都有所改善，進(jìn)一步新增燃料動(dòng)力鋰電池的競(jìng)爭(zhēng)力。