蓋世汽車(chē)訊 隨著全球加快脫碳腳步，燃料電池電池有潛力提供比傳統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)更高的電效率。比起質(zhì)子交換膜燃料電池，陰離子交換膜燃料電池具有不需要使用貴金屬催化劑的優(yōu)勢(shì)。開(kāi)發(fā)這種新一代燃料電池的挑戰(zhàn)之一是，如何搞清楚電極催化劑周?chē)x子導(dǎo)電聚合物中的氫氧離子電導(dǎo)率。研究電極界面處氫氧離子電導(dǎo)率的困難在于，氫氧離子是一種載體，很容易與空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)。為了解決這一問(wèn)題，研究人員對(duì)所有測(cè)量設(shè)備進(jìn)行了改良，以避免樣品與空氣接觸。

（圖片來(lái)源：JAIST）

據(jù)外媒報(bào)道，日本高級(jí)科學(xué)技術(shù)研究院（JAIST）的研究人員在不將薄膜樣品暴露于空氣的情況下，精確測(cè)量出樣品中的氫氧離子電導(dǎo)率和含水量。通過(guò)合成芴基陽(yáng)離子聚合物，并制備Br-和OH-樣品作為平衡陰離子進(jìn)行比較。結(jié)果表明，270nm厚的含氫氧離子薄膜，表現(xiàn)出高達(dá)0.05 S cm-1的氫氧離子電導(dǎo)率。如圖所示，這一離子電導(dǎo)率是含Br-離子薄膜的兩倍多。

令人驚訝的是，結(jié)果表明，薄膜樣品中的氫氧離子導(dǎo)電率，可與厚膜樣品的電導(dǎo)率相媲美。這與以往質(zhì)子導(dǎo)電聚合物的報(bào)道結(jié)果似乎有所不同。

該院副教授Yuki Nagao表示：“深入了解相關(guān)性質(zhì)及其對(duì)氫氧離子電導(dǎo)率的影響，對(duì)于明確氫氧離子導(dǎo)電機(jī)制和提升燃料電池的性能，具有重要意義。”這一新發(fā)現(xiàn)有望推動(dòng)氫能社會(huì)發(fā)展。

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