钜大LARGE | 点击量：246次 | 2023年11月06日
科学家开发出用于氢燃料动力锂电池的薄而强的离子交换膜
仁川国立大学的科学家们开发了一种既薄又结实的新型膜，可以解决任何弊端。使用新方法制造的新型聚合物离子交换膜可以实现比现有燃料电池更便宜，性能更高的燃料电池，朝着实现氢经济迈进了一步。
新过程
为了开发其膜，科学家使用了一种新颖的方法：他们将两种市售聚合物，聚（2,6-二甲基-1,4-苯撑氧）（PPO）和聚（苯乙烯-b-（乙烯-共-聚）丁烯）-b-苯乙烯）（SEBS），而无需使用交联剂。
负责这项研究的仁川国立大学的金泰-教授解释说：“先前的研究进行了类似的尝试，即通过将PPO和SEBS与二胺作为交联剂进行交联来制造阴离子交换膜（AEM）。尽管AEM表现出优异的机械稳定性，但二胺的使用可能导致除PPO和SEBS之间的反应不同的反应，这使得难以控制所得膜的性能。因此，在我们的研究中，我们在没有任何交联剂的情况下使PPO和SEBS交联，以确保只有PPO和SEBS能够相互反应。“金教授团队使用的策略还涉及在PPO中添加一种名为三唑的化合物，以增加膜的离子电导率。
膜的优异性能
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
用这种方法制得的膜最薄可达10µm，即使在95％的室内湿度下也具有优异的机械强度，化学稳定性和导电性。总之，这些赋予了膜和科学家用来测试其膜的相应燃料电池更高的整体性能。当在60°C下运行时，该燃料电池表现出300个小时的稳定性能，最大功率密度超过了现有商用AEM并与最先进的AEM匹配。
金教授对这种新颖的有前途的AEM的前景感到兴奋，他说：“我们研究中的聚合物电解质膜不仅可以应用于产生能量的燃料电池，而且可以应用于产生氢的水电解技术。因此，我相信这项研究将在振兴国内氢经济方面发挥至关重要的作用。”
