京都大学 在120℃的干燥条件下,这种新型聚合物玻璃的分子结构促进了质子穿过它的运动
学分:明迪高宫/京都大学 日本综合电池材料科学研究所的科学家正在领导合成氢燃料电池膜用的更强、更高效的材料
目前市场上的大多数燃料电池采用液膜
发表在《化学科学》杂志上的一种新的配位聚合物玻璃膜,其强度和弹性与液体膜一样好
氢燃料电池通过氢和氧来发电,而水是它们唯一的副产品
这些燃料电池含有“质子传导膜”,有助于氢的正负粒子、质子和电子的分离,这一过程最终导致了电的产生
质子需要很容易地穿过这些膜,这个过程才会有效
目前的质子传导膜由液体制成,并且不能在干燥条件下有效地操作,使得它们的制造复杂且昂贵
科学家们正在寻找方法来制造由无水电解质制成的固体膜,这种电解质比液体电解质提供更好的机械和热稳定性,但也具有成本效益,并且仍然能很好地传导质子
“我们的配位聚合物玻璃比最近报道的离子液体和晶体配位聚合物表现得更好,”领导这项研究的京都大学综合细胞材料科学研究所的材料科学家佐藤平说
新开发的玻璃聚合物膜
学分:京都大学 Horike,Tomohiro小川奈那和他在日本的同事通过混合“质子离子液体”和锌离子来制造他们的配位聚合物玻璃膜
质子离子液体是通过混合酸和碱制成的液体盐
研究小组使用了一种质子离子液体,叫做二乙基甲基磷酸二氢铵
向这种液体中添加锌导致了固体弹性聚合物玻璃的形成
配位聚合物玻璃的分子结构促进了质子在120℃干燥条件下穿过它的运动
当在氢燃料电池中测试时,它产生高电压(0
96伏),完全在典型的聚合物电解质膜的范围内
它的功率输出也类似于常用的纳菲恩膜
小川奈那相信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个有趣的途径
该团队计划继续他们的工作,目标是实现具有更高性能和长期稳定性的燃料电池膜
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