在低湿度条件下的聚合物电解质燃料电池的石墨碳化物上稳定超酸的短侧链膜
Punnappadam Rajan Suraj1,2, Maniprakundil Neeshma1,2, Santoshkumar D Bhat1,2
1CSIR-Central Electrochemical Research Institute-Chennai Unit, CSIR Madras Complex, Taramani, Chennai 600113, India.
ACS applied materials & interfaces
|February 17, 2025
概括
研究人员使用稳定混合超酸 (酸和石墨碳化物) 开发了一种新的质子导电膜,以提高燃料电池的性能,特别是在低湿度条件下.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 异聚酸为能源应用提供高质子导电性,但由于水友性而遭受出.
- 开发稳定,高性能质子导电膜对于推进燃料电池技术至关重要.
研究的目的:
- 通过将稳定混合超酸化合物集成到短侧链离子体中,设计出一种稳定,高质子导电性的膜.
- 为了提高质子运输和燃料电池性能,特别是在低湿度条件下.
主要方法:
- 易于通过热水合成制造酸 (PTA) 和石墨碳化物 (PCN) 的纳米混合物.
- 将PCN纳米混合体纳入Aquivion,一个短侧链离子体,形成一个纳米复合材料膜.
- 质子导电性的表征和燃料电池性能评估.
主要成果:
- 在80°C和95%的相对湿度下,实现了0.228 S cm-1的质子导电性.
- 在燃料电池中,峰值功率密度增加了34% (1.0 W cm-2).
- 在低湿度 (30% RH) 下保持了44%的细胞性能 (0.98 A cm-2 在0.6 V)
结论:
- 该Aquivion/PCN纳米复合物膜有效地将强酸性与高效的质子运输通路结合起来.
- 这一进步显著提高了燃料电池的性能,特别是在具有挑战性的低湿度操作条件下.
- 开发的膜代表了能源转换和储存技术的重大进步.
关键词:
凯格林的结构是Keggin的结构.燃料电池性能 燃料电池性能 燃料电池性能石墨的碳化物 石墨的碳化物低湿度燃料电池的使用情况聚合物电解质膜是一种聚合物电解质膜.短侧链聚合物短侧链聚合物稳定的酸是酸.
