據外媒報道,浦項科技大學(POSTECH)的研究人員*近推出氧化鎢涂層,可用作環保氫燃料電池電極的保護層,如同手機的保護殼和薄膜。
這項創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引發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。MIT現象指的是,當受到環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現象,WO3表現出獨特的性質,能夠在質子嵌入/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,并表現出*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,而且可集成至現有MEA大規模生產工藝。
浦項科技大學材料科學與工程系、黑色金屬與生態材料技術研究生院教授Yong-Tae Kim表示:“這一創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量產過程,從而簡化其實施步驟。”
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