2013年8月8日
一个新的有效的聚合物膜可以减少碱性电池和燃料电池的成本通过允许替代昂贵的铂催化剂在不牺牲性能的重要方面,根据宾夕法尼亚州立大学的研究人员。
燃料电池膜电极组件被插入到测试站。通过创建一些变体的膜,研究他们在相似的条件下,研究团队可以预测最优的结构在一个活跃的和稳定的燃料电池。图片:帕特里克·曼塞尔
“我们试图打破这种权衡的范例材料(通过改进)的稳定性和膜的电导率在同一时间,这是我们能够做的这种独特的高分子欧洲杯足球竞彩材料设计,”迈克尔说Hickner,材料科学和工程学副教授。欧洲杯线上买球
在固态碱性燃料电池、阴离子交换膜进行设备的阴极和阳极之间的负电荷——细胞的正面和负面的连接来创建可用的电力。目前,大多数燃料电池使用膜要求有效但昂贵的铂催化剂。
Hickner的新聚合物是一种独特的阴离子交换膜——一种新型的燃料电池和电池膜,允许使用更有成本效益的non-precious金属催化剂和妥协耐久性或效率不像以前的阴离子交换膜。
“我们真正做的是提供替代品,可能的选择,新技术,这样想燃料电池商业化的人现在可以选择之间的旧范式和新的可能性与阴离子交换膜,“Hickner说。
创建这个替代了直觉和好运。工作由李Nanwen牵头,在材料科学与工程博士后研究员,Hickner团队创建了一些变化的膜,每个都有稍微不同的化学成分。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球然后他们跑每一个变化在模拟条件下预测这将是最佳在实际的燃料电池。研究人员报告了他们的发现在最近一期的《美国化学学会》杂志上。
基于这些最初的测试中,该组织预计,长16个碳结构的膜化学组成会提供最好的效率和耐久性,分别测量电导率和长期稳定。
朝阳王主席威廉·e·Diefenderfer机械工程,和他的团队测试每个可能性操作燃料电池装置。Yongjun愣,机械和核能工程的研究助理,测量了燃料电池的输出为每个材料变异和生命周期。
尽管预测,包含短6碳膜结构被证明是更持久和有效后60小时的连续操作。
“我们有点惊讶…我们认为是最好的材料在我们实验室测试并不是最好的材料评估时细胞随着时间的推移,“Hickner说,他补充说,研究人员仍在试图理解为什么6碳变化具有更好的长期耐久性比在燃料电池的16个碳样品详细研究细胞的操作条件。
因为成功的膜比最初的实验室研究更有效的预测,研究人员目前正在对会计感兴趣的相互作用在细胞内的膜经验的。
“我们有燃料电池的输出,所以我们有燃料电池效率、燃料电池寿命,但我们没有分子规模在燃料电池的信息,“Hickner说。“下一步,试图找出这些聚合物在燃料电池工作在一个详细的水平。”
高级研究项目署能源在美国能源部资助这个项目与质子现场合作,主要膜电解槽公司总部位于康涅狄格州。
来源:http://www.psu.edu/