研究發現：交聯劑長度影響AEM燃料電池性能
時間:2020-12-24 08:48來源:蓋世汽車 作者:Elisha
點擊:
次
（圖片來源：仁川國立大學）
陰離子交換膜燃料電池(AEMFC)利用氫氣發電，被認為是目前使用的質子交換膜燃料電池的替代品。然而，在堿性條件下，陰離子交換膜（AEM）存在穩定性問題。雖然可以通過交聯來克服這一問題，但交聯劑長度對AEMFC電池性能的具體影響尚不明了。據外媒報道，最近，韓國科學家闡明含氧交聯劑的效能，利用最佳長度交聯劑，制造出一種性能更優異的新型AEMFC電池。
為了改善生態環境，用綠色能源替代化石燃料，目前，氫氣作為有潛力替代品備受關注。在燃料電池中，它可以用來發電，所產生的唯一副產品是水。然而，該技術尚未完全做好商業化準備，因為研究最廣泛的質子交換膜燃料電池存在成本高和穩定性差問題。
相比之下，在陰離子交換膜(AEM)燃料電池中，所使用的催化劑成本更低，而且性能更好。這類電池通過聚合物電解質（由聚合物骨架和離子傳導基團組成），來循環氫氧根離子（OH-），而不是質子。提高這類電解質性能的一種方法是，通過分子側鏈將聚合物單元（物理或化學）連接在一起，也就是交聯。雖然含氧交聯劑具有親水性，可以提高AEM的穩定性和離子導電性，但交聯劑長度能夠定義氧原子數目，其具體影響還不是很清楚。
在最近的一項研究中，仁川國立大學（Incheon National University）的科學家，制備帶有銨離子導電基團的長AEM聚合物，并利用不同長度的含環氧乙烷交聯劑，將這些分子結合在一起。他們通過大量實驗，對采用不同長度交聯劑的AEM進行性能對比，包括機械和熱性能、保水能力、氫氧根離子電導率、形態和穩定性。
科學家們最終闡明相關機制，即交聯劑長度過長，能夠降低AEM性能。研究負責人Tae-Hyun Kim教授表示：“人們很可能認為，含氧交聯劑的親水性更高，并使離子導電性更好。然而，研究結果顯示，過多的重復氧單元，提高了所得材料的結晶度或有序度，這反而會降低親水性，并最終損害AEM的很多物理和化學性質。”
研究人員確定交聯劑的最佳長度，并在此基礎上制備AEM燃料電池，發現其性能明顯超過使用不含氧交聯劑的AEM。Kim教授表示：“我們得出的主要結論是，有效策略是在最佳長度交聯劑中加入環氧乙烷等高親水性分子，這將改善AEM的基本性能及其在燃料電池中的實際性能。”
就實際應用和商業化而言，AEM燃料電池仍然有待改進，但這項研究推進了新一代環保能源的發展。
(責任編輯：子蕊)
免責聲明：本文僅代表作者個人觀點，與中國電池聯盟無關。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本網證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，請讀者僅作參考，并請自行核實相關內容。
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
凡本網注明 “來源：XXX（非中國電池聯盟）”的作品，均轉載自其它媒體，轉載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的，請在一周內進行，以便我們及時處理。
QQ：503204601
郵箱：cbcu@www.astra-soft.com
猜你喜歡
-
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
何向明團隊：鋰離子電池參比電極研究進展
2021-05-28 11:55 -
研究人員開發無負極鈉離子電池 外形更小/成本更低
2021-05-21 08:51 -
上海硅酸鹽所在鋰金屬電池負極的MOF衍生涂層及其電鍍傳質模式研究中取得系列進展
2021-05-17 08:39 -
研究人員開發新型電解質 提升鋰空氣電池循環穩定性
2021-05-14 08:50 -
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價值元素 可用于電動汽車電池
2021-05-13 21:48 -
深海貧氧環境海水電池取得突破！
2021-05-12 10:18 -
中科院上海硅酸鹽研究所研制出聚合增強型的鋰氟轉換全固態電池
2021-05-06 09:50 -
法拉第研究所闡明固態電池失效原因
2021-04-29 10:55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
專題
相關新聞
-
德國新研究發現：固態電池界面涂覆納米涂層可讓電池穩定
2021-06-09 09:09 -
研究人員開發新型鋁硫電池 能量密度有望達到660Wh/l
2021-06-04 22:07 -
何向明團隊：鋰離子電池參比電極研究進展
2021-05-28 11:55 -
研究人員開發無負極鈉離子電池 外形更小/成本更低
2021-05-21 08:51 -
上海硅酸鹽所在鋰金屬電池負極的MOF衍生涂層及其電鍍傳質模式研究中取得系列進展
2021-05-17 08:39 -
研究人員開發新型電解質 提升鋰空氣電池循環穩定性
2021-05-14 08:50 -
研究人員采用磁性納米粒子從水源中提取有價值元素 可用于電動汽車電池
2021-05-13 21:48 -
深海貧氧環境海水電池取得突破！
2021-05-12 10:18
本月熱點
-
2020年鋰電池行業研究報告
2021-05-11 11:24 -
突發｜深圳一鋰電企業停止經營、解散員工！
2021-05-11 10:02 -
4月我國動力電池裝車量同比上升134.0%
2021-05-13 08:26 -
如何看待Pack內鐵鋰和三元混用
2021-06-01 09:25 -
可充電中性鋅空氣電池：進展，挑戰和未來
2021-05-19 10:59 -
揭開贛鋒鋰業的家底
2021-06-03 09:46 -
“電池荒”來襲，生產純電動汽車的車企要被卡脖子了？
2021-06-01 21:22 -
關于征集《鋰離子電池用連續式真空干燥系統技術規范》等兩項行業標準的函）征求意見程序
2021-05-31 22:53
企業微信號
微信公眾號