撸撸色 新式可捏续燃料电板膜克服了关键的环境结巴
名古屋大学(Nagoya University)的商讨东说念主员诞生了一种磷酸团聚物,该团聚物带有疏水远离剂,可用于燃料电板电解质撸撸色,使其或者在高温、低湿度下脱手。
日真名古屋大学的Atsushi Noro开垦的一个商讨小组推出了一种冲破性的燃料电板电解质策划,其特质是带有碳氢化合物远离剂的膦酸团聚物。这种改进的本领使燃料电板或者在高温(100°C以上)和低湿度下灵验使命,克服了平方选拔的首要结巴。商讨收尾发表在《ACS诈骗高分子材料》杂志上。
燃料电板通过氢和氧的电化学网络来发电,只产生水手脚副居品,使其成为一种清洁动力科罚决策。相干词,在传统燃料电板中使用全氟磺酸团聚物 —— 分类为全氟烷基物资和多氟烷基物资(PFAS) —— 引起了矜恤。这些物资在环境中捏续存在并在生物体中蚁集,导致很多国度推行管束规矩。
膦酸团聚物的上风与挑战撸撸色
与PFAS不同,膦酸烃团聚物不含氟,因此不太可能在环境中捏续存在。这些团聚物在高情切低湿条款下也发达出规矩的化学安妥性。尽管有这些优点,但传导性差和磷酸基团的亲水性规矩了它们的使用,可能导致在湿气环境中融化。
为了克服这些挑战,Atsushi Noro在团聚物主链和磷酸类烃团聚物的磷酸基团之间引入了疏水远离剂。这使得即使在高情切低湿度下,也能达成水不溶性、化学安妥性和中等导电性。此外,疏水远离物灵验地吊销了水,确保了材料的安妥性。
进步膜的性能
与无疏水远离剂的聚苯乙烯膦酸膜和市售的交联磺化聚苯乙烯膜比拟,新膜在滚水中的水不溶性赫然更高。
Atsushi Noro示意:“在120°C和20%相对湿度的条款下,所诞生的膜的导电性比聚苯乙烯膦酸膜高40倍,比交联磺化聚苯乙烯膜高4倍。”
Atsushi Noro络续说说念:“寻找一种在低湿度和高温条款下使命的燃料电板将为燃料电板汽车提供很多上风。最初,燃料电板电极上的反馈在更高的温度下进行得更快,从而增强了燃料电板的举座性能,进步了发电后果。其次,由于氢燃料中的微量CO倾向于在较低温度下吸附在催化剂上,而不是在较高温度下,电极的一氧化碳中毒减少了。第三,燃料电板受益于高温下更高效的散热,允许更浮浅的冷却系统策划,无需外部加湿,使系统更轻、更紧凑。”
这项商讨获得了新动力和工业工夫发展组织(NEDO)的撑捏。凭据NEDO燃料电板和氢工夫发展路子图,本商讨中建议的电解质膜策划宗旨记号着对诞生撑捏向净零碳社会升沉的下一代燃料电板的首要孝顺。与建议的策划宗旨有关的材料的专利央求如故在日本和其他几个国度提交。
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