聚合物玻璃能为氢燃料电池提供固体支撑

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日本综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的科学家们正在为合成用于氢燃料电池膜的更强大,更高效的材料而努力。当前市场上的大多数燃料电池都使用液膜。在《化学科学》杂志上报道的一种新型配位聚合物玻璃膜的工作原理与它的液体对应物一样,都具有增强的强度和柔韧性。

燃料电池

氢燃料电池被供给氢气和氧气以产生电能,而水是它们唯一的副产物。这些燃料电池包含“质子传导膜”,可促进氢的正负粒子,质子和电子的分离,这一过程最终导致发电。

质子需要轻松穿过这些膜移动才能使过程高效。当前的质子传导膜是由液体制成的,并且在干燥条件下不能有效地工作,从而使其制造复杂且昂贵。科学家们正在寻找一种方法来制造由无水电解质制成的固体膜,该固体膜比液体电解质具有更好的机械和热稳定性,同时又具有成本效益并且质子传导良好。

聚合物玻璃研究

京都大学综合细胞材料科学研究所(iCeMS)的材料科学家Satoshi Horike说:“我们的配位聚合物玻璃的性能优于最近报道的离子液体和结晶配位聚合物。”

日本的Horike,小川智宏(Tomohiro Ogawa)及其同事通过将“质子离子液体”与锌离子混合来制造其配位聚合物玻璃膜。质子离子液体是通过将酸和碱混合制成的液体盐。该小组使用了一种质子离子液体,称为磷酸二乙基甲基铵二氢。向该液体中添加锌导致形成固体弹性聚合物玻璃。

配位聚合物玻璃的分子结构有利于质子在120°C的干燥条件下跨质子运动。当在氢燃料电池中进行测试时,它产生的高压(0.96伏特)完全在典型的聚合物电解质膜的范围内。其功率输出也与常用的Nafion膜相似。

小川认为,他们的发现为在燃料电池应用中使用玻璃聚合物提供了一种有趣的方法。该小组计划继续其工作,以期获得具有更高性能和长期稳定性的燃料电池膜。

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技术干货

没想到生产头盔需要这么多原材料!

2020-5-19 12:39:02

技术干货

只需4个步骤让你清楚了解头盔制作过程!

2020-5-20 10:15:01

0 条回复 A文章作者 M管理员
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