韓國科學家開發新型雙聚合物膜 提高氫燃料電池性能
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刷新日期：2025-02-04 06:57:22
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據外媒報道，韓國科學家開發了一種薄且耐用的新型薄膜，以解決陰離子交換膜燃料電池離子導電率低、膜化學穩定性差，以及總體性能不高等問題。
據外媒報道，韓國科學家開發了一種薄且耐用的新型薄膜，以解決陰離子交換膜燃料電池離子導電率低、膜化學穩定性差，以及總體性能不高等問題。
為了制備這種薄膜，科學家們采用一種新方法，在不使用交聯劑的情況下，將兩種商用聚合物的化學鍵結合在一起，即聚2,6-二甲基-1,4-苯醚（poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide，PPO）和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯三嵌段共聚物(poly(styrene-b-(ethylene-co-butylene)-b-styrene,SEBS)。
研究負責人、仁川國立大學（Incheon National University）的Tae-Hyun Kim教授表示：“之前的研究做過類似嘗試，以聯氨為交聯劑，通過交聯PPO和SEBS來制備陰離子交換膜(AEM)。雖然AEM表現出極好的機械穩定性，但使用聯氨可能導致發生不同的反應，而不是PPO和SEBS之間的反應，難以控制膜性能。在本項研究中，我們在沒有使用任何交聯劑的情況下，將PPO和SEBS交聯起來。”同時，研究團隊在PPO中添加一種名為三氮唑的化合物，以增加膜的離子導電性。
用這種方法制備的薄膜厚度可達10μm，即使在95%的室內濕度下，也具有優異的機械強度、化學穩定性和導電性。總的來說，該膜和相應燃料電池的整體性能很高。測試發現，在60°C下，該燃料電池可以穩定工作300小時，最大功率密度超過現有商用AEM，可與領先AEM相媲美。
新型AEM具有良好的發展前景。Kim教授表示：“我們開發的聚合物電解質膜不僅可以用于燃料電池，還可以應用于生產氫氣的水電解技術。對于發展氫經濟來說，這項研究將起到重要作用。”
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