燃料动力电池薄膜研究创造新的里程碑

美国德拉华大学教授严玉山（YushanYan）发现了一种方法，可以减少膜膨胀，这常见于燃料动力锂电池膜，他是利用了范德华相互用途（vanderWaalsinteraction）。它看起来像一块塑料糖果包装纸，两面烧焦，但可作为一种解决方法，用于商业上可行的燃料动力锂电池。

这种薄膜厚度大约相当于人的头发丝，实际上是一种薄聚合物膜，夹着两种催化剂之间。这项工作的开发者是严玉山，他是美国特拉华大学特聘教授，很有名，他开发新型催化剂和膜，以降低成本，提高燃料动力锂电池的耐久性。

他说，这种膜的开发会改变游戏规则，显示出巨大的潜力，可以革命性地改变工程师和科学家们的看法，改变他们对传统化学交联方法的看法，用以创造强大的燃料动力锂电池膜。

在他以前的工作中，开创了一种新的燃料动力锂电池膜，称为氢氧交换膜（HEMS：hydroxideexchangemembranes）。用于燃料动力锂电池时，这些离子导电聚合物就可以使用非铂族金属，如镍（成本费用是铂金的0.1％）和银（成本是铂金的1％），从而取代昂贵的铂催化剂。

然而，为了实际使用，这种聚合物膜必须很强大，而且要抵御水膨胀。为了实现这一目标，高分子链就以传统方式形成化学交联。美中不足的是，化学交联会妨碍薄膜的其他功能。

借助范德华相互用途，也就是一组弱分子间的相互用途，严玉山的研究小组证明，有可能创建无聚合物键，效果会相当于化学交联，但没有交联聚合物通常表现出的脆弱性。

这项研究最近作为封面，刊登在《化学与可持续性、能源与材料》（ChemSusChem）杂志上。

下一步是设计活性燃料动力锂电池特点，这要采用不同的聚合物链，有可能打开一扇大门，这有关严玉山和其他燃料动力锂电池工程师而言，是一个新方向。他的最终目标是要复制传统汽车内燃发动机的使用寿命，这在目前大约是约5000小时，使用的是氢氧交换膜燃料动力锂电池。

对我来说，这项技术的最大的价值是交通，严玉山说。