Forskere opdager, hvordan man flytter protoner, forbedrer brintbrændselscelleteknologi

Forskere fra University of California, Irvine, har opdaget en måde at flytte protoner på, de positivt ladede partikler, der findes i atomkerner, hvilket kan forbedre ydeevnen og effektiviteten af ​​brintbrændselscelleteknologi betydeligt.

Brintbrændselsceller er en alternativ energikilde, der producerer elektricitet gennem en kemisk reaktion mellem brint og ilt. Protoner spiller en afgørende rolle i denne proces ved at overføre elektrisk ladning fra brinten til iltelektroden.

Hovedspærringen i denne proces ligger i den langsomme diffusion af protoner over polymermembranen, der almindeligvis anvendes i brintbrændselsceller, hvilket begrænser cellens effektivitet og effekt.

Anført af professor Gregory Tew designet og syntetiserede UCI-teamet en ny type membranmateriale, der er specielt udviklet til at muliggøre hurtigere bevægelse af protoner. Denne membran indeholder kanaler i nanoskala, der er foret med funktionelle grupper, der "griber" og sender protoner hen over membranen, hvilket væsentligt accelererer protonoverførselsprocessen.

Den forbedrede protonledningsevne af den nye membran har potentialet til at revolutionere brintbrændselscelleteknologi ved at muliggøre hurtigere reaktionshastigheder, højere effekttætheder og forbedret effektivitet. Dette kunne gøre brintbrændselsceller til et levedygtigt, omkostningseffektivt alternativ til traditionelle fossile brændselsbaserede energikilder.

Resultaterne, offentliggjort i tidsskriftet "Nature Materials," repræsenterer et stort gennembrud inden for protonledende materialer og kan bane vejen for mere effektive brintbrændselscellesystemer i fremtiden.