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新型燃料电池电解质薄膜耐久性提高5倍

来源:钜大LARGE    2018-10-11    点击量:119

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2018年9月4日,日本内阁府、日本科学技术振兴机构(JST)和旭硝子公司发布联合公告,他们开发出机械耐久性(干湿循环耐久性)是传统产品5倍的电解质薄膜。

研发出的新品厚度为5μm,是常规产品膜厚度的五分之一,预计燃料电池堆的尺寸将减少30%,同时可以提高燃料电池电力输出。

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这项研究结果是日本内阁办公室创新研发推广计划(ImPACT)“燃料电池电解质膜减薄项目”的一部分,结合了AGC拥有的氟碳聚合物技术以及大学擅长的膜结构分析和模拟技术。

在日本目前燃料电池的发展阶段,简化系统和提高输出功率是当前的主要问题。两者都可以通过减薄电解质膜来实现,但与此同时膜的耐久性将显著下降。

因此,研究小组开始对电解质膜的“劣化行为”进行基础研究,澄清了劣化的机理,掌握了控制降解的宏观薄膜特性,并在微观层面上了解薄膜特性。最终发现了可以表示干循环寿命耐久性的“干循环指数”,并且可以基于电解质膜的物理性质预测耐久性。

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基于此项研究成果,设计了新概念的电解质聚合物,成功开发了具有最佳物理性质的电解质薄膜,改善了湿/干循环耐久性能。

未来,还计划在几年内进行流程开发和系统验证,以便将研发产品付诸实践。

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