自己修復絞りが燃料電池の寿命を延ばす効果は何ですか？

科学的な日報によると、デラウェア大学の研究者は、バッテリーセパレーターの亀裂や小さな穴を修復できる水素燃料電池用の自己修復フィルム材料を開発しました。この発見は、燃料電池の寿命を延ばし、寿命全体のコストを削減するために重要です。

燃料電池は効率的でクリーンなエネルギー源ですが、燃料電池技術の商業化における主な課題の1つは、その主要コンポーネントであるパーフルオロスルホン酸（Nafion）ポリマーセパレーターが耐久性がないことです。バッテリーの動作中、ダイヤフラムは化学的および機械的に劣化し、ひび割れや小さな穴が発生しやすくなり、バッテリーの寿命が短くなります。

この問題を解決するために、デラウェア大学の機械工学科の3人の研究者、Ajay Prasad、LiangWang、およびSuresh Advaniが開発しました。パーフルオロスルホン酸溶液を事前に充填したマイクロカプセルは、セパレーターの欠陥を単独で修復できます。研究成果は電気化学会誌に論文として掲載されており、関連する特許出願も提出されています。

「ダイヤフラムが破損すると、マイクロカプセルがパーフルオロスルホン酸溶液を放出し、欠陥が発生した場所を満たします」とWangLiang氏は説明します。この改良されたフィルムは耐久性試験に合格し、自己修復能力が燃料電池の寿命を大幅に延ばすことができることを確認しています。

「燃料電池で作業しているとき、ダイヤフラムの欠陥を検出して修復することは不可能です」とアドバニは言います。 「現在の唯一の解決策は、膜電極接合体全体を交換することであるため、価格は非常に高価です。ヒーリングポリマー素材がダイヤフラムの亀裂や小さな穴を埋め、バッテリーの寿命を延ばすだけでなく、システムの安全性を向上させるだけでなく、バッテリーのライフサイクルのコストを削減することも期待しています。」

デラウェア大学の燃料電池研究センターの所長であるプラサド氏は、この発見は水素燃料電池高分子膜技術の開発における大きな進歩であり、自動車用内燃機関の燃料電池代替の可能性を示し、将来的には固定またはモバイルプラットフォームには、幅広いアプリケーションの見通しがあります。

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