關(guān)于雙極膜工作原理的新見解可以指導(dǎo)未來的燃料電池設(shè)計

雙極性膜是一類離子導(dǎo)電聚合物，由兩個帶相反電荷的層(稱為陽離子交換層和陰離子交換層)組成。這些膜對于電解槽和氫燃料電池等各種技術(shù)的運行至關(guān)重要。

雖然許多公司和初創(chuàng)企業(yè)正在使用雙極性膜來開發(fā)新能源技術(shù)，但其基本工作原理和離子溶劑化動力學(xué)尚未完全闡明。更好地理解這些原理可以為這些材料的未來制造提供信息，并促進(jìn)它們在各種設(shè)備中的成功集成。

馬克斯·普朗克學(xué)會弗里茨·哈伯研究所的研究人員最近進(jìn)行了一項研究，研究雙極膜兩層界面處的水解離和離子溶劑化動力學(xué)。他們的論文發(fā)表在《自然能源》雜志上，收集了有價值的新見解，可以指導(dǎo)這些膜和有前途的燃料電池電催化劑的未來設(shè)計。

該研究的通訊作者 Sebastian Oener 告訴 Tech Xplore：“我們希望了解雙極膜的基本工作原理以及它們?nèi)绾胃鼜V泛地與電化學(xué)聯(lián)系。” “雙極膜已經(jīng)存在超過 65 年了，但之前對其工作原理的解釋相當(dāng)不令人滿意。我們想要改變這一點，將以前被認(rèn)為是獨立的兩個領(lǐng)域連接起來。”

為了進(jìn)行他們的研究，第一作者兼博士卡洛斯·戈麥斯·羅德拉爾 (Carlos Gomez Rodellar)界面科學(xué)系的學(xué)生必須在實驗環(huán)境中應(yīng)對各種研究挑戰(zhàn)。首先，他必須建立一個系統(tǒng)并對其進(jìn)行基準(zhǔn)測試，該系統(tǒng)使他能夠研究雙極膜的動力學(xué)，而不會受到電解質(zhì)離子交叉的不良干擾。

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