液化燃料电池革命:新离子材料大提高效率

一组科学家关联UNIST系统提高氢燃料电池效率方面已实现重大突破,氢燃料电池作为生态友好下一代能源正在引起极大关注。

yabovip2021团队由UNIST化学系Myung Soo Lah教授牵头成功开发固体电解材料使用金属机框架MOFs)创新方法大大提高氢燃料电池固电解液中的氢离子传导性此外,研究队还引进低酸客服分子-标注用于此目的的中间人的创举实施新方法增加MOF孔径内客服分子数后,实现氢离子传导性提高

氢燃料电池和当前限制

氢燃料电池高效环境友好发电装置,直接将氢与氧反应产生的化学能转换成电能质子交换膜燃料槽目前主要使用 Nafion电解材料,因为它与高氢离子传导性并存的热、机械和化学稳定性但这些系统运行温度范围有限,提高性能机制不明确

研究团队转而关注MOFs作为潜在替代多边论坛材料由金属集群组成,由有机链组成多孔结构组合体化学和热稳定性能极佳,最近为燃料电池应用获取极大兴趣生成时MOF拥有大小不等的小孔,可用于开发高氢离子传导性材料,通过这些通道引进客运分子

破解方法与结果

研究队在Myongso Lah教授集团成员Zwiti酸类低酸aphterici硫酸是一种客运分子,以各种形式异常地联结氢,有效运行为介质传输氢离子通过增加MOF孔中硫酸量,团队成功开发材料显示高氢离子传导性(达10-1scm-1或更高水平)。此外,这些材料在延长期间保持氢离子传导性时表现出非同凡响的耐久性。

研究结果为通过使用金属-机密框架提高氢燃料电池的效率和性能带来了巨大希望。实现这一突破有助于加速实现可持续能源解决方案,与实现去碳化的全球努力保持一致。

参考文献:Amosh Sharma、JaeWoong Lim、Seonghwan Lee、Leungwan Han、Junmo Seong、SeungbinBaek和MyungSoo Lah编写,2023年5月9日安格万特Chemie国际版.
DOI:10102/anie.202302376