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國際氫能與燃料電池展據(jù)外媒報道,浦項科技大學(POSTECH)的研究人員最近推出氧化鎢涂層,可用作環(huán)保氫燃料電池電極的保護層,如同手機的保護殼和薄膜。
(圖片來源:浦項科技大學)
這項創(chuàng)新旨在提高電極的性能和效率。研究人員在氫燃料電池的關鍵部件膜電極組件(MEA)上應用了一層氧化鎢(WO3)。
當氫動力汽車啟動或突然停止(啟動/關閉,SU/SD)時,外部空氣被吸入車輛中。空氣中的氧會在燃料電池內(nèi)引發(fā)不理想的電化學反應,從而加速催化劑退化。鑒于駕駛情況,頻繁發(fā)生SU/SD是不可避免的,從而導致催化劑大幅退化。
該團隊利用金屬絕緣體轉變(MIT)的概念來應對這一挑戰(zhàn)。MIT現(xiàn)象指的是,當受到環(huán)境氣體濃度或溫度變化等外部因素影響時,絕緣體變得能夠導電。受益于MIT現(xiàn)象,WO3表現(xiàn)出獨特的性質(zhì),能夠在質(zhì)子嵌入/脫嵌時選擇性導電。
為了解決這個問題,該團隊在MEA的陽極催化劑層上涂了一層WO3。在正常操作條件下,該涂層可以保持導電性。但在SU/SD條件下,可以選擇性阻止電流流動,從而防止導致催化劑腐蝕的電化學反應。
將涂有WO3的MEA置入真實的燃料電池中,催化劑在SU/SD事件中保持無腐蝕狀態(tài),并表現(xiàn)出卓越的性能保留率(94%)。該團隊的技術將WO3應用于MEA,不僅提高了電池的耐用性,而且可集成至現(xiàn)有MEA大規(guī)模生產(chǎn)工藝。
浦項科技大學材料科學與工程系、黑色金屬與生態(tài)材料技術研究生院教授Yong-Tae Kim表示:“這一創(chuàng)新將直接和大幅提升商用氫燃料電池汽車的耐用性,并且可以輕松地應用于MEA量產(chǎn)過程,從而簡化其實施步驟?!?/p>