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浦项科技大学推出氧化钨涂层,可提高氢燃料电池的耐用性

作者:钨钼云商  发布时间:2023-11-20  点击量:511


据外媒报道,浦项科技大学(POSTECH)的研究人员最近推出氧化钨涂层,可用作环保氢燃料电池电极的保护层,如同手机的保护壳和薄膜。

(图片来源:浦项科技大学)

这项创新旨在提高电极的性能和效率。研究人员在氢燃料电池的关键部件膜电极组件(MEA)上应用了一层氧化钨(WO3)。

当氢动力汽车启动或突然停止(启动/关闭,SU/SD)时,外部空气被吸入车辆中。空气中的氧会在燃料电池内引发不理想的电化学反应,从而加速催化剂退化。鉴于驾驶情况,频繁发生SU/SD是不可避免的,从而导致催化剂大幅退化。

该团队利用金属绝缘体转变(MIT)的概念来应对这一挑战。MIT现象指的是,当受到环境气体浓度或温度变化等外部因素影响时,绝缘体变得能够导电。受益于MIT现象,WO3表现出独特的性质,能够在质子嵌入/脱嵌时选择性导电。

为了解决这个问题,该团队在MEA的阳极催化剂层上涂了一层WO3。在正常操作条件下,该涂层可以保持导电性。但在SU/SD条件下,可以选择性阻止电流流动,从而防止导致催化剂腐蚀的电化学反应。

将涂有WO3的MEA置入真实的燃料电池中,催化剂在SU/SD事件中保持无腐蚀状态,并表现出卓越的性能保留率(94%)。该团队的技术将WO3应用于MEA,不仅提高了电池的耐用性,而且可集成至现有MEA大规模生产工艺。

浦项科技大学材料科学与工程系、黑色金属与生态材料技术研究生院教授Yong-Tae Kim表示:“这一创新将直接和大幅提升商用氢燃料电池汽车的耐用性,并且可以轻松地应用于MEA量产过程,从而简化其实施步骤。”

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