Как влияет самовосстановление диафрагмы на длительный срок службы топливных элементов?

Согласно ежедневному научному отчету, исследователи из Университета Делавэра разработали самовосстанавливающийся пленочный материал для водородных топливных элементов, который может восстанавливать трещины и небольшие отверстия в сепараторе батареи. Это открытие важно для продления срока службы топливных элементов и снижения стоимости полного срока службы.

Топливные элементы являются эффективным и чистым источником энергии, но одна из основных проблем при коммерциализации технологии топливных элементов заключается в том, что ее ключевой компонент, полимерный сепаратор перфторсульфоновой кислоты (нафион), непрочен. Во время работы батареи диафрагма подвергается химическому и механическому разложению, и могут возникать трещины и небольшие отверстия, что сокращает срок службы батареи.

Чтобы решить эту проблему, трое исследователей из факультета машиностроения в Университете Делавэра, Аджай Прасад, ЛангВанг и Суреш Адвани, разработали микрокапсулы, предварительно заполненные раствором перфторсульфоновой кислоты, которые могут самостоятельно устранить дефекты сепаратора. Результаты исследования были опубликованы в виде статьи в журнале Electrochemical Society, также были поданы соответствующие заявки на патенты.

«Когда диафрагма разрывается, микрокапсулы выделяют раствор перфторсульфоновой кислоты, заполняя место, где возникает дефект», - объясняет Ван Лян. Эта улучшенная пленка прошла испытание на долговечность, подтвердив, что способность к самовосстановлению может значительно продлить срок службы топливного элемента.

«При работе с топливными элементами невозможно обнаружить и отремонтировать дефекты диафрагмы», - говорит Адвани. «Единственное решение в настоящее время - полностью заменить мембранный электрод в сборе, поэтому цена очень высока. Заживляющий полимерный материал заполняет трещины и небольшие отверстия в диафрагме, что не только продлевает срок службы батареи, повышает безопасность системы, но также позволяет снизить стоимость жизненного цикла батареи ».

Прасад, директор Исследовательского центра топливных элементов в Университете Делавэра, сказал, что это открытие является крупным прорывом в развитии технологии полимерных мембран водородных топливных элементов, демонстрируя потенциал замены топливных элементов для автомобильных двигателей внутреннего сгорания и будущее в фиксированной или мобильные платформы имеют широкий спектр перспектив применения.

Страница содержит содержимое машинного перевода.