Обычный графен не подходит для создания топливных элементов ввиду того, что через материал не переносятся протоны. Однако учёные из Северо-Западного университета в Иллинойсе, добавляя примеси в структуру графена, показали, что дефекты в структуре материала приводят к более эффективному переносу протонов, за счёт чего генерируется больше электричества.

Учёные связывают это с механизмом Гротгуса, согласно которому транспорт протона в веществе растворителя происходит поэтапно благодаря наличию между молекулами растворителя водородной связи.

Графеновые мембраны работают намного быстрее и более селективно, в отличие от стандартных мембран топливных элементов, которые пропускают слишком много примесей. Эта технология позволит создавать новые элементы питания с улучшенными характеристиками. Таким образом, графен может найти своё применение в автомобилях.

Перенос протонов через структуру — это не единственное свойство графена с дефектами. Так, например, 2 года назад американские учёные открыли то, что теплопроводность дефектного графена отличается от теплопроводности обычного на 60%. Это свойство может использоваться в системах охлаждения.