陰離子交換膜燃料電池（AEMFC）通過膜傳輸陰離子，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。這種電池因具有成本低、相對環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注，但也存在若干缺點(diǎn)，如離子導(dǎo)電率低、膜化學(xué)穩(wěn)定性差，以及總體性能不高。據(jù)外媒報(bào)道，韓國科學(xué)家開發(fā)了一種薄且耐用的新型薄膜，以解決上述問題。
為了制備這種薄膜，科學(xué)家們采用一種新方法，在不使用交聯(lián)劑的情況下，將兩種商用聚合物的化學(xué)鍵結(jié)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(fù)責(zé)人、仁川國立大學(xué)（Incheon National University）的Tae-Hyun Kim教授表示：“之前的研究做過類似嘗試，以聯(lián)氨為交聯(lián)劑，通過交聯(lián)PPO和SEBS來制備陰離子交換膜(AEM)。雖然AEM表現(xiàn)出極好的機(jī)械穩(wěn)定性，但使用聯(lián)氨可能導(dǎo)致發(fā)生不同的反應(yīng)，而不是PPO和SEBS之間的反應(yīng)，難以控制膜性能。在本項(xiàng)研究中，我們在沒有使用任何交聯(lián)劑的情況下，將PPO和SEBS交聯(lián)起來。”同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)在PPO中添加一種名為三氮唑的化合物，以增加膜的離子導(dǎo)電性。
用這種方法制備的薄膜厚度可達(dá)10μm，即使在95%的室內(nèi)濕度下，也具有優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和導(dǎo)電性。總的來說，該膜和相應(yīng)燃料電池的整體性能很高。測試發(fā)現(xiàn)，在60°C下，該燃料電池可以穩(wěn)定工作300小時(shí)，最大功率密度超過現(xiàn)有商用AEM，可與領(lǐng)先AEM相媲美。
新型AEM具有良好的發(fā)展前景。Kim教授表示：“我們開發(fā)的聚合物電解質(zhì)膜不僅可以用于燃料電池，還可以應(yīng)用于生產(chǎn)氫氣的水電解技術(shù)。對于發(fā)展氫經(jīng)濟(jì)來說，這項(xiàng)研究將起到重要作用?！?/P>
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