Den første hydroxidledningsevne i anionledende polymer tynde film

Efterhånden som dekarboniseringen skrider hurtigt frem i verden, brændselsceller tilbyder potentielt højere elektrisk effektivitet end konventionelle strømgenererende systemer. Anionbyttermembranbrændselsceller giver fordele ved at bruge ikke-ædelmetalkatalysatorer end protonbyttermembranbrændselsceller. En af udfordringerne ved denne næste generations brændselscelle er at klarlægge hydroxidionledningsevnen i den ionledende polymer omkring elektrodekatalysatoren. Vanskeligheden ved at studere hydroxidionens ledningsevne ved elektrodegrænsefladen er, at hydroxidionen, som er en transportør, reagerer let med kuldioxid i luften. For at løse dette problem, alle evalueringsanordninger blev forbedret, så prøven ikke kom i kontakt med luft.

I en ny undersøgelse offentliggjort i ChemSusChem , forskere fra Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST), nemlig lektor Yuki Nagao og ph.d. studerende Fangfang Wang og Dongjin Wang, det lykkedes at identificere hydroxidionens ledningsevne og vandmængden indeholdt i prøven uden at udsætte tyndfilmprøven for luft. Fluorenbaserede kationiske polymerer blev syntetiseret, og Br ^- og OH ^- prøver som modanioner blev fremstillet til sammenligning. Det blev afsløret, at den 270 nm tykke tynde film, der indeholder hydroxidioner, udviser en høj hydroxidionledningsevne på 0,05 S cm ^-1 . Denne ioniske ledningsevne var mere end dobbelt så høj som værdien af ​​den tynde film indeholdende Brioner som vist i figur 1.

Overraskende nok, det blev også afsløret, at hydroxidionledningsevnen for den tynde filmform, der indeholder hydroxidioner, var sammenlignelig med den for den tykke membranform. Denne tendens synes at være forskellig fra resultaterne rapporteret i protonledende polymerer.

"At udvikle en bedre forståelse af disse egenskaber og deres indvirkning på hydroxidionledning vil være vigtig for både at afklare hydroxidionledningsmekanismer og forbedre brændselscellens ydeevne, " forklarer lektor Yuki Nagao fra JAIST. Nye resultater synes at være et solidt skridt mod et brintsamfund.