As células a combustível de hidrogênio são um dispositivo que pode ser convertido em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas que podem ser convertidas em energia elétrica por meio de reações eletroquímicas, fornecendo soluções com perspectivas de desenvolvimento para eletrificação de veículos em larga escala. As vantagens das células a combustível feitas de membranas de troca de prótons baseadas em baixa temperatura (abaixo de 100 graus C) são particularmente óbvias na área de transporte, porque têm menos ruído, alta densidade de potência e podem usar uma pequena quantidade de hidrogênio para fornecer longo tempo. energia de longo prazo para veículos.
Embora as perspectivas de desenvolvimento sejam muito boas, essas células de combustível de baixa temperatura só podem funcionar normalmente no ambiente de hidrogênio puro e sistemas complexos de gerenciamento térmico e de água, o que limita seu uso no mundo real. Aumentar a temperatura operacional das células de combustível para 120 graus C a 150 graus C pode ajudar a reduzir tais requisitos, aumentar a tolerância das células de combustível a impurezas de hidrogênio e simplificar o sistema interno de resfriamento e gerenciamento de água.
De acordo com relatos da mídia estrangeira, recentemente, pesquisadores do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia projetaram um novo tipo de eletrólito polimérico (PEM) para células de combustível, que pode estar acima de 200 graus C a 250 graus a 250 graus. C operação em alta temperatura. Este PEM é baseado em uma subportadora única e pode ser usado como uma rede de automontagem para promover a condução de prótons.
Os pesquisadores Seungju Lee, Jong Geun Seong e seus colegas apontaram nos artigos: "Executar células de combustível PEM em alta temperatura pode simplificar o gerenciamento de água e atingir a integração de unidades de tratamento de combustível de alta pureza. (PBI) As células de combustível PEM estão enfrentando os desafios da transmissão instável de prótons a 160 graus C acima de 160 graus C. Estudamos um PEM feito de PBI PBI e clorpileno (CEHP), que pode estar no Gundam. Uso em células de combustível de 250 graus C. ""
Pesquisadores descobriram que quando a temperatura é maior que 200 graus C, o principal método de transmissão de prótons do PEM desenvolvido por eles mudou, permitindo que as células de combustível funcionem a 250 graus C. Testes preliminares mostram que as células de combustível feitas deste filme apresentam excelente desempenho eletroquímico. Comparadas com outras células de combustível existentes funcionando em ambientes de alta temperatura, elas têm maiores capacidades de CO (monóxido de carbono) e mais tempo de execução longo.
Os pesquisadores Lee, Seong e seus colegas escreveram nos artigos: “Durante o processo de preparação, partículas CEHP semelhantes a ouriços-do-mar formam uma rede de automontagem descentralizada e conectada na matriz PBI. Seu desempenho de transmissão de prótons acima de 200 graus C é melhor do que P- PBI e CEHP-PEM tradicional A densidade máxima de potência no ambiente com temperatura de 50 graus C é de 2,35 watts/centímetro quadrado, e em ambiente com hidrogênio/ar e temperatura de 160 graus C a 240 graus C, no. processo de circulação de calor por 500 horas, quase não há desempenho sem diminuição do desempenho.
A pesquisa de Lee, Song e seus colegas pode abrir rapidamente novas possibilidades para células de combustível que sejam melhores e adequadas para aplicações relacionadas ao transporte. Embora o novo PEM da equipe tenha alcançado um resultado bastante promissor, somente após superar uma série de problemas técnicos ele poderá ser comercializado. O mais importante é que os cientistas e engenheiros devem primeiro determinar o desenvolvimento de catalisadores e adesivos estáveis que possam ser usados em altas temperaturas acima de 250 graus C por um longo tempo.