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自愈薄膜可极大改善氢燃料电池的使用寿命

自愈薄膜可极大改善氢燃料电池的使用寿命

作者：admin 发表时间：2021-01-21 浏览：27 海淘动态

生物的伤口可以愈合，但是将这个概念运用到材料上的难度就变得有些不同了。好消息是，特拉华大学的研究人员们已经开发出了一种可以自愈的薄膜，有主于延长氢燃料电池的使用寿命。这种自愈薄膜含有满是电解质的微胶囊，可在压力下破裂并堵住孔洞。除了氢燃料电池，这项技术还有望在自修复电子产品、绘画、甚至宇宙飞船船体上得到应用。在一块氢燃料电池中，经常会用到全氟磺酸薄膜，但它很容易破损。它像像三明治一样两边夹在阴极和阳极之间，但是随着时间的推移，它会在使用过程中会慢慢磨损破裂。结果就产生了裂缝和孔洞，让氢气和氧气直接接触，造成彼此和整个电芯的损伤。项目研究人员 Suresh Advani 表示：遗憾的是，检测薄膜的好坏几乎是不可能的。唯一的解决方案是整个替换组装好的膜电极，但操作成本相当高昂。为了让燃料电池可以长期稳定使用，特拉华大学研究团队开发出了一种自愈薄膜。这种自愈薄膜可以修复大多数问题，原理和包含了微囊剂的自修复聚合物、混凝土、以及绘画差不多。在遭遇压力时，这些微囊剂会破裂流出并堵住孔洞。而在此例中，研究人员使用了充满电解质的小气泡。在经过长达 220 小时的耐久性试验之后，研究人员发现这种微囊剂可以极大改善薄膜的使用寿命，从而缓解燃料电池所面临的这一难题。有关这项研究的详情，已经刊登在近日出版的《电化学会》(Journal of the Electrochemical Society)期刊上。