柔性高比功率密度PEMFC

據國外網站報道：質子交換膜燃料電池（PEMFC）具有能量密度高
，轉換效率高
，環境友好，設計緊湊等優點。然而，傳統的PEMFC通常都太重且體積較大。

為wei了le使shi燃ran料liao電dian池chi更geng加jia便bian攜xie，符fu合he在zai可ke穿chuan戴dai設she備bei上shang的de應ying用yong，中zhong國guo科ke學xue院yuan蘇su州zhou納na米mi科ke技ji研yan究jiu所suo的de周zhou小xiao春chun課ke題ti組zu設she計ji並bing成cheng功gong製zhi備bei了le一yi種zhong輕qing巧qiao靈ling活huo的de自zi呼hu吸xiPEMFC ，該工作相關結果已發表在ACS Nano雜誌上。

研究人員通過用碳紙堆疊高度柔性和微孔碳納米管（CNT）膜(mo)，同(tong)時(shi)用(yong)輕(qing)柔(rou)性(xing)的(de)膜(mo)代(dai)替(ti)陽(yang)極(ji)側(ce)的(de)板(ban)來(lai)設(she)計(ji)新(xin)型(xing)複(fu)合(he)電(dian)極(ji)。這(zhe)種(zhong)新(xin)型(xing)柔(rou)性(xing)電(dian)極(ji)由(you)碳(tan)納(na)米(mi)管(guan)打(da)孔(kong)後(hou)再(zai)複(fu)合(he)碳(tan)紙(zhi)製(zhi)備(bei)所(suo)得(de)，不(bu)僅(jin)具(ju)有(you)很(hen)高(gao)的(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)，還(hai)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)穩(wen)定(ding)性(xing)和(he)透(tou)氣(qi)性(xing)。主(zhu)要(yao)是(shi)因(yin)為(wei)複(fu)合(he)電(dian)極(ji)可(ke)以(yi)作(zuo)為(wei)有(you)效(xiao)的(de)集(ji)電(dian)器(qi)，這(zhe)種(zhong)電(dian)極(ji)可(ke)同(tong)時(shi)作(zuo)為(wei)氣(qi)體(ti)的(de)傳(chuan)輸(shu)層(ceng)和(he)集(ji)流(liu)體(ti)，取(qu)代(dai)了(le)傳(chuan)統(tong)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)中(zhong)的(de)石(shi)墨(mo)或(huo)金(jin)屬(shu)集(ji)流(liu)體(ti)
，極(ji)大(da)地(di)減(jian)小(xiao)了(le)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)重(zhong)量(liang)和(he)體(ti)積(ji)。這(zhe)種(zhong)1x1cm2的柔性結構自呼吸PEMFC，輕至0.065g，薄至0.22mm，然而其比容積功率密度高達5190 W L-1，比重量功率密度高達2230 W kg-1。

此外，這種新型柔性PEMFC也表現出了出色的機械和動力輸出穩定性。研究人員製備了一個4厘米長和1厘米寬的柔性PEMFC，通過彎曲時間、彎曲角度和扭轉角來評估柔韌性。通過比較峰值功率密度的變化，由結果可得這三個因素對PEMFC的性能影響不大。在0.6 V下彎曲600次後，柔性PEMFC放電性能僅下降10.9％。結果表明，作為電力輸出裝置，柔性PEMFC具有極好的穩定性。

在zai實shi際ji應ying用yong中zhong
，作zuo為wei供gong電dian裝zhuang置zhi
，燃ran料liao電dian池chi需xu要yao適shi應ying各ge種zhong工gong作zuo環huan境jing。尤you其qi是shi在zai高gao空kong環huan境jing中zhong，燃ran料liao電dian池chi可ke能neng承cheng受shou極ji大da的de破po壞huai力li量liang，例li如ru從cong高gao處chu掉diao落luo。因yin此ci

，研yan究jiu人ren家jia將jiang柔rou性xingPEMFC從高達30米的地方扔下，模擬了這些破壞力。結果表明，柔性PEMFC在下降5次後仍保持其結構和性能。

為了展示這種靈活的自呼吸PEMFC的實際應用，研究人員使用該PEMFC為小型電器供電。由8個單個PEMFC組成的靈活的PEMFC組可以為移動電話供電。其重量輕（3.70g），麵積小（9cm長
，3.5cm寬），薄（1mm）
，體積小（3.15cm³）。