Heven Drones H2D200 系列氫動力無人機(jī)
韓國首爾仁川大學(xué)和哈佛大學(xué)的聯(lián)合研究小組最近宣布了氫燃料電池領(lǐng)域的一項(xiàng)令人興奮的新進(jìn)展,通過新型抗疲勞膜提高了其耐用性。
氫燃料電池需要電解質(zhì)膜來分隔電極,從而使電流能夠流過物質(zhì)。它們本質(zhì)上充當(dāng)門,允許質(zhì)子通過,同時(shí)抑制電子、氫分子和氧分子。然而,由于運(yùn)行中的不一致(例如速度變化),該膜會發(fā)生膨脹和收縮,從而導(dǎo)致變形或裂紋,最終因不希望的氫移動而導(dǎo)致運(yùn)行失敗。盡管膜技術(shù)(包括游離清除劑和碳?xì)浠衔镫娊赓|(zhì)膜)取得了進(jìn)步,但這些缺陷仍然嚴(yán)重限制了氫燃料電池的使用壽命。
然而,通過引入 Nafion(一種塑料電解質(zhì))和一種稱為全氟聚醚 (PFP??E) 的橡膠聚合物的互穿網(wǎng)絡(luò),研究人員相信他們已經(jīng)找到了一種解決方案,可以大大延長燃料電池的使用壽命和功能。雖然新組合(50% 飽和度的 PFPE 與電解質(zhì)組合)的性能不如非 PFPE 膜,但新復(fù)合膜的抗疲勞性提高了 175%,使用壽命高達(dá) 1.7 倍現(xiàn)有模型具有可接受的電化學(xué)性能。
仁川大學(xué)Sang Moon Kim副教授表示:“為了確保燃料電池長期穩(wěn)定運(yùn)行,必須開發(fā)一種具有高抗重復(fù)疲勞失效能力的電解質(zhì)膜,以反映燃料電池的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境和退化過程。 。在我們的研究中,我們利用互穿網(wǎng)絡(luò)來有意分散重復(fù)性壓力。”
這一發(fā)展的長期影響今天可能還看不到,但從長遠(yuǎn)來看,新技術(shù)可能會對氫汽車、無人機(jī)、電動垂直起降等行業(yè)產(chǎn)生重大影響。
“此外,增強(qiáng)抗疲勞性的策略可以擴(kuò)展并應(yīng)用于離子過濾器、電池隔板和驅(qū)動系統(tǒng)。這使得它可以廣泛應(yīng)用于高耐用性、長壽命的海水淡化過濾器、液流電池隔膜、鋰金屬電池隔膜和人造肌肉。”Kim 博士設(shè)想道。