加拿大化學家發現燃料電池製造新材料

日前
，加拿大卡爾加裏大學的化學家傑夫·赫德和喬治·史密蘇共同發現了一種新物質。它性能優越
，讓聚合物電解質膜燃料電池（PEM）能夠在更高溫的環境下工作。此次發現極為重要，因為它能幫助聚合物電解質膜燃料電池顯著提高能效
、降低成本。聚合物電解質膜燃料電池是上世紀60年代興起的第五代燃料電池，以其諸多優點正引起人們越來越多的關注和研究。其中作為電解質的功能高分子膜是這類燃料電池的“心髒”，起著隔離陰陽極
、絕緣電子和選擇性輸運質子的作用。它的性能決定著聚合物電解質膜燃料電池的輸出功率、電池效率、成本及應用前景。而新發現材料恰恰與電解質膜緊密相關。

　　史密蘇教授對這一發現信心滿滿，他說：“這一研究將改變人們對應用於燃料電池上的物質的理解。”來自加爾克裏大學
、加拿大國家研究委員會分子科學研究所的研究人員共同撰寫了一篇學術論文，介紹此次新發現，並已發表在《自然化學》雜誌的網絡版上。

　　從cong本ben質zhi上shang講jiang

，燃ran料liao電dian池chi是shi一yi個ge小xiao型xing電dian氣qi化hua學xue能neng源yuan轉zhuan化hua裝zhuang置zhi，能neng在zai有you氧yang的de情qing況kuang下xia，將jiang化hua學xue能neng轉zhuan化hua成cheng水shui和he電dian能neng。在zai氫qing燃ran料liao電dian池chi中zhong

，水shui通tong常chang是shi離li子zi（質子）的載體。而在此次研究中，研究人員使用的是固定在分子支架中的高溫沸騰分子。

　　眼下廣泛使用的聚合物電解質膜燃料電池一般能在90 °C的溫度下利用氫氣生產能量。而如果將史密蘇教授他們此次發現的物質應用於燃料電池
，則能使燃料電池在150°C的de高gao溫wen情qing況kuang下xia工gong作zuo。這zhe一yi點dian最zui終zhong會hui導dao致zhi燃ran料liao電dian池chi的de成cheng本ben下xia降jiang，因yin為wei在zai高gao溫wen條tiao件jian下xia，將jiang氫qing氣qi轉zhuan化hua為wei能neng量liang所suo需xu的de貴gui金jin屬shu量liang更geng少shao。現xian有you氫qing燃ran料liao電dian池chi中zhong一yi般ban都dou含han有you極ji為wei昂ang貴gui的de金jin屬shu鉑bo（俗稱白金）。與此同時，高溫能使電池內的化學反應速度加快，從而提高電池效率。

　　加拿大巴拉德能源係統公司（一家設計並製造氫燃料電池的公司）研發部主管凱文·科爾博稱此次發現意義十分重大。他說：“我們相信，如果這些材料的傳導性
、耐用性能夠進一步加強，它們將為我們提供新一代聚合物電解質膜燃料電池的電解質膜。”