國際氫能與燃料電池展據(jù)外媒報(bào)道，浦項(xiàng)科技大學(xué)(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(hù)層，如同手機(jī)的保護(hù)殼和薄膜。

(圖片來源：浦項(xiàng)科技大學(xué))

這項(xiàng)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(guān)鍵部件膜電極組件(MEA)上應(yīng)用了一層氧化鎢(WO3)。

當(dāng)氫動(dòng)力汽車啟動(dòng)或突然停止(啟動(dòng)/關(guān)閉，SU/SD)時(shí)，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(xué)反應(yīng)，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(dǎo)致催化劑大幅退化。

該團(tuán)隊(duì)利用金屬絕緣體轉(zhuǎn)變(MIT)的概念來應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。MIT現(xiàn)象指的是，當(dāng)受到環(huán)境氣體濃度或溫度變化等外部因素影響時(shí)，絕緣體變得能夠?qū)щ姟Ｊ芤嬗贛IT現(xiàn)象，WO3表現(xiàn)出獨(dú)特的性質(zhì)，能夠在質(zhì)子嵌入/脫嵌時(shí)選擇性導(dǎo)電。

為了解決這個(gè)問題，該團(tuán)隊(duì)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(dǎo)電性。但在SU/SD條件下，可以選擇性阻止電流流動(dòng)，從而防止導(dǎo)致催化劑腐蝕的電化學(xué)反應(yīng)。

將涂有WO3的MEA置入真實(shí)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(tuán)隊(duì)的技術(shù)將WO3應(yīng)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(xiàng)科技大學(xué)材料科學(xué)與工程系、黑色金屬與生態(tài)材料技術(shù)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(yīng)用于MEA量產(chǎn)過程，從而簡化其實(shí)施步驟。”

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