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大连化学物理研究所开发高温聚合物电解质膜燃料电池抗磷酸流失高耐久性膜电极_ng南宫官网

发布时间:2024-06-16 浏览量:267 次

近日,年夜连化学物理研究所燃料电池研究部醇类燃料电池和复合电能源共性焦点手艺研究组(DNL0311组)王素力研究员和孙公权研究员团队在高温聚合物电解质膜燃料电池(HT-PEMFCs)高经久性膜电极研究方面获得新进展。  HT-PEMFCs运转温度高(150至200oC),具有较强的耐CO毒化能力、简单的水热治理等劣势,在中远途重型车辆、船舶动力电源等范畴利用前景广漠。HT-PEMFCs可实现高温运转的要害在在其利用磷酸作为质子传导的前言。但因为在高负载(>0.4A/cm2)运转前提下,磷酸迁徙的流掉限制了电池比功率的晋升,同时也限制了电池经久性的晋升。  本工作中,研究团队在前期磷酸/电催化剂和粘结剂界面布局、非持续磷酸液-固界面布局可控建立等研究(Science Advances,2023;J. Energy Chem.,2022)根本上,提出了操纵导电聚吡咯与磷酸之间的感化建立磷酸缓冲层从而减缓磷酸流掉的策略,晋升了HT-PEMFCs经久性,在严苛的加快应力测试后,该电池在1.0A/cm2工况前提下的输出电压未见较着衰减,而保守电极降落了81.8%。另外,团队经由过程三维X射线显微手艺(3D-XRM)重建和阐发膜电极中磷酸再分派发觉,磷酸迁徙流掉和其致使的催化剂层布局转变是高负载运转前提下保守布局电池机能下降的首要缘由。本工作提出的“蓄酸池”策略为HT-PEMFC在重型交通东西动力电源方面的利用供给了有益的手艺支持。  相干研究成果以“Conquering Heavy-Loading Decay of High Temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells with a Conductive Polymer-Based Phosphoric Acid Reservoir”为题,颁发在《美国化学会能源快报》(ACS Energy Letters)上。该工作的第一作者是我所DNL0311组博士研究生张子楠。上述工作获得了国度天然科学基金、国度重点研发打算等项目标帮助。(文/图 张子楠、夏章讯)


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