2026-04-12 20:13:55
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據fuelcellsworkswangzhanjinrixiaoxi,meiguotelahuadaxuekeyanrenyuanweiqingranliaodianchikaifaleyizhongziyuhebomocailiao,shiyonggaicailiaokezixingxiufudianchizhizijiaohuanmoshangchuxiandeliewenhexiaokong。gaixiangyanjiuduitigongmodianjinaijiuxing、延長燃料電池使用壽命、降低成本具有重要意義。

燃料電池技術商業化麵臨的主要挑戰之一是其關鍵組件質子交換膜(全氟磺酸聚合物膜,又稱Nafion®膜)耐久性差。在電池工作過程中,Nafion®膜受到化學和機械降解作用,易出現裂紋和小孔,從而降低了電池的壽命。
在燃料電池工作時,對Nafion®膜進行檢測和修複是不可能的,目前唯一的解決方案是對膜電極組件進行整體更換,這樣價格是非常昂貴的。
為了解決這一問題,特拉華大學機械工程係的3名研究人員Ajay Prasad、Liang Wang和Suresh Advani成功開發出了一種預裝有全氟磺酸溶液的微膠囊,可自行修複Nafion®上出現的缺陷,不僅可以延長電池的使用壽命,提高係統安全性,還有望降低電池全生命周期的成本。日前,該項研究成果已發表在了《電化學學會》期刊上,相關的專利申請也已提交。
當Nafion®膜上出現破損時,這種微膠囊就會釋放全氟磺酸溶液,填充出現缺陷的地方。這種改進Nafion®膜已經通過了耐久性測試,證實了自愈合能力可大幅延長燃料電池的使用壽命。
特拉華大學燃料電池研究中心主任Prasadcheng,zheyifaxianshiqingranliaodianchijuhewumojishufazhandezhongdatupo,zhanxianleranliaodianchitidaiqicheneiranjideyingyongqianli,weilaizaigudingshebeihuoyidongpingtaishangdoujuyouguangfandeyingyongqianjing。
該項研究獲得特拉華大學燃料電池巴士開發計劃支持,該計劃最終由聯邦運輸管理局基金資助。