銀酸化ナノ粒子は,ワットスケールアニオン交換膜燃料電池の固体酸化水素イオン導体として使用されています

科学分野:

• マテリアルサイエンス 材料科学
• 電気化学 電気化学について
• エネルギー変換 エネルギー変換

背景:

• 無機固体酸化水素イオン伝導体は,高温のアルカリ性エネルギー変換に不可欠です.
• 以前の研究は有望であったが,デバイスの実装は限られていた.

研究 の 目的:

• アニオン交換膜燃料電池 (AEMFC) でのヒドロキシドイオン伝導体として,銀− (I) オキシード (Ag2O) ナノ粒子を実証する.
• Ag2Oナノ粒子を利用したイオノマーフリーカトドの性能を調査する.

主な方法:

• 注射器で濾過された1〜6nmのAg2Oナノ粒子は,Pt/Cカソッドに統合されました.
• イオノマーフリー膜電極組 (MEAs) の製造.
• 電気化学的および構造的分析が行われました.

主要な成果:

• Ag2Oに統合されたMEAは,2.4%のAg2O負荷で1.91Wcm-2のピーク電力密度を達成しました.
• 安定した質量輸送は,0.6 A cm-2.0で100時間の連続操作で維持されました.
• Ag2Oの負荷はイオン伝導,孔構造,質量輸送に影響することが判明しました.

結論:

• シルバー-(I) オキシードナノ粒子は,AEMFCにおけるヒドロキシードイオン伝導体として効果的に機能することができます.
• 無機固体導体は,高性能のAEMFCカトドにおけるイオノマーに有効な代替品を提供します.
• この研究は,先進的なイオノマーフリーエネルギー変換装置の道を開く.