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氫能技術(shù)

韓國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)新型雙聚合物膜 提高氫燃料電池性能

文字:[大][中][小] 手機(jī)頁(yè)面二維碼 2021-2-22     瀏覽次數(shù):    

蓋世汽車(chē)訊 陰離子交換膜燃料電池(AEMFC)通過(guò)膜傳輸陰離子,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。這種電池因具有成本低、相對(duì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,但也存在若干缺點(diǎn),如離子導(dǎo)電率低、膜化學(xué)穩(wěn)定性差,以及總體性能不高。據(jù)外媒報(bào)道,韓國(guó)科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種薄且耐用的新型薄膜,以解決上述問(wèn)題。



為了制備這種薄膜,科學(xué)家們采用一種新方法,在不使用交聯(lián)劑的情況下,將兩種商用聚合物的化學(xué)鍵結(jié)合在一起,即聚2,6-二甲基-1,4-苯醚(poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide,PPO)和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene,SEBS)。


研究負(fù)責(zé)人、仁川國(guó)立大學(xué)(Incheon National University)的Tae-Hyun Kim教授表示:“之前的研究做過(guò)類(lèi)似嘗試,以聯(lián)氨為交聯(lián)劑,通過(guò)交聯(lián)PPO和SEBS來(lái)制備陰離子交換膜(AEM)。雖然AEM表現(xiàn)出極好的機(jī)械穩(wěn)定性,但使用聯(lián)氨可能導(dǎo)致發(fā)生不同的反應(yīng),而不是PPO和SEBS之間的反應(yīng),難以控制膜性能。在本項(xiàng)研究中,我們?cè)跊](méi)有使用任何交聯(lián)劑的情況下,將PPO和SEBS交聯(lián)起來(lái)?!蓖瑫r(shí),研究團(tuán)隊(duì)在PPO中添加一種名為三氮唑的化合物,以增加膜的離子導(dǎo)電性。


用這種方法制備的薄膜厚度可達(dá)10μm,即使在95%的室內(nèi)濕度下,也具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)電性??偟膩?lái)說(shuō),該膜和相應(yīng)燃料電池的整體性能很高。測(cè)試發(fā)現(xiàn),在60°C下,該燃料電池可以穩(wěn)定工作300小時(shí),最大功率密度超過(guò)現(xiàn)有商用AEM,可與領(lǐng)先AEM相媲美。


新型AEM具有良好的發(fā)展前景。Kim教授表示:“我們開(kāi)發(fā)的聚合物電解質(zhì)膜不僅可以用于燃料電池,還可以應(yīng)用于生產(chǎn)氫氣的水電解技術(shù)。對(duì)于發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)來(lái)說(shuō),這項(xiàng)研究將起到重要作用。”


來(lái)源:蓋世汽車(chē)

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