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。