美國麻省理工學(xué)院研制出用于燃料電池的新型薄膜材料

美國麻省理工學(xué)院(MIT)的研究人員近日宣稱，通過更新燃料電池的內(nèi)部材料，可將便攜式消費(fèi)電子產(chǎn)品所用燃料電池的功率輸出提高50%。在研發(fā)小組發(fā)表的一份聲明中表示：“我們的目標(biāo)是用這類成本有效、調(diào)節(jié)方便、性能更佳的材料取代傳統(tǒng)燃料電池的薄膜。”

MIT 研究小組主要關(guān)注直接甲醇燃料電池(DMFC)，這類燃料電池采用甲醇作為燃料，而不必將乙醇提純成氫來作燃料。目前DMFC 的使用范圍尚受到一定限制，因?yàn)榧状寄軡B透兩電極間用作電解交換的Nafion 膜，滲透至燃料電池的中心，從而導(dǎo)致燃料的浪費(fèi)。

通過采用層-層組裝技術(shù)，MIT 研究人員發(fā)明了一種可取代Nafion 的材料，并且可以調(diào)節(jié)薄膜的結(jié)構(gòu)(每次幾納米)。新型薄膜的抗甲醇滲透能力提高了兩個(gè)等級，但是質(zhì)子傳導(dǎo)率比Nafion 要好。

研究人員在Nafion 質(zhì)子交換膜上包覆了一層新型薄膜，并將其用于一塊DMFC，結(jié)果發(fā)現(xiàn)燃料電池的功率輸出提高了50%。研究小組現(xiàn)在正著手研究這種新型質(zhì)子薄膜是否能夠取代Nafion膜。出于這種考慮，他們已經(jīng)單獨(dú)生產(chǎn)這種薄膜，這種薄膜在材質(zhì)上更像是保鮮膜。

作為MIT 能源研究的一部分，該小組也已經(jīng)開始研究這種材料在光電方面的用途。DuPont-MIT 聯(lián)盟曾對MIT 的燃料電池研究提供資金支持，但目前這項(xiàng)研究由國家科學(xué)基金提供支持。