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        高性能膜燃料電池研發(fā)成功

        2024-05-11 09:41:39陳杉焦德芳
        科學導報 2024年21期
        關鍵詞:耐久性

        陳杉 焦德芳

        天津大學教授尹燕團隊成功研發(fā)高性能陰離子膜燃料電池。該電池性能優(yōu)異、耐久性強,有望助力我國氫能源汽車賽道“提速”。相關成果近日發(fā)表于《焦耳》。

        氫燃料電池是“氫經(jīng)濟”的重要組成部分,被認為是實現(xiàn)“碳中和”的主要途徑之一。高溫陰離子膜燃料電池是氫燃料電池中的佼佼者,具有成本低的優(yōu)勢。然而,要實現(xiàn)高溫陰離子膜燃料電池的推廣應用,需要解決其復雜的“水管理”難題,以進一步提高燃料電池的耐久性。目前,該領域研究仍處于探索階段。

        尹燕團隊以聚芳基哌啶型陰離子交換膜為基礎,設計制備了輕度支化PAP陰離子交換膜。該結構設計會引起特性黏度和密度改變,從而對陰離子交換膜的性能產(chǎn)生重要影響。

        研究團隊經(jīng)測試表征發(fā)現(xiàn),輕度支化的陰離子交換膜實現(xiàn)了合理的吸水率、耐溶脹和快速的水傳輸,表現(xiàn)出優(yōu)異的水管理性能,同時能夠在高溫堿性環(huán)境下保持良好的化學結構穩(wěn)定性及優(yōu)異的機械性能。值得一提的是,這種新型燃料電池解決了在大電流區(qū)域傳質的問題,達到優(yōu)異的“水平衡”,實現(xiàn)了高溫下陰離子膜燃料電池高功率密度輸出和優(yōu)異耐久性的“雙贏”。

        “實驗結果表明,這種新型氫燃料電池有隨環(huán)境變化自調節(jié)水平衡的優(yōu)點,有望助力氫能源汽車走上規(guī)?;瘧玫馁惖馈!币嗾f。

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