2026-04-12 21:50:20
4001
據fuelcellsworks網(wang)站(zhan)近(jin)日(ri)消(xiao)息(xi),美(mei)國(guo)特(te)拉(la)華(hua)大(da)學(xue)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)為(wei)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)開(kai)發(fa)了(le)一(yi)種(zhong)自(zi)愈(yu)合(he)薄(bo)膜(mo)材(cai)料(liao),使(shi)用(yong)該(gai)材(cai)料(liao)可(ke)自(zi)行(xing)修(xiu)複(fu)電(dian)池(chi)質(zhi)子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)上(shang)出(chu)現(xian)的(de)裂(lie)紋(wen)和(he)小(xiao)孔(kong)。該(gai)項(xiang)研(yan)究(jiu)對(dui)提(ti)供(gong)膜(mo)電(dian)極(ji)耐(nai)久(jiu)性(xing)、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。