燃料電池中聚合物鏈的奧秘被揭開
氫燃料電池為從航天器到遠程氣象站的遠程應用提供了一種極具吸引力的連續能源。而隨著用于分離燃料電池內的陽極和陰極的Nafion膜在與水相互作用時膨脹，燃料電池效率隨之降低。
Nafion是迄今為止在燃料電池中使用的性能最高的市售氫氧化物質子交換膜。其多孔性質允許電解質溶液顯著濃縮，同時將陽極與陰極分離，這允許電子流動在燃料電池中產生能量。
由俄羅斯的一個小組和澳大利亞堪培拉的澳大利亞國立大學的Barry Ninham教授（膠體和界面科學的領先專家）領導的研究團隊發現，通過解開表面結構，膜對環境水中的氘含量特別敏感。聚合物纖維從膜延伸到水中。這種效果在水中最明顯，氘含量在百萬分之100和1000之間。
研究小組開始這個項目來研究一個提議的假設，該假設歸因于一種新的水狀態來解釋Nafion膜的膨脹，它們是第一個描述聚合物纖維在與水相互作用時從膜表面延伸的生長，纖維的數量隨著水的氘濃度而增加。
“為了增加我們對這些膜的理解，我們需要描述氘化水與聚合物分子水平相互作用。”Bunkin表示：“現在我們知道‘禁區的結構’，我們可以通過研究離子特異性（Hofmeister）對其組織和功能的影響所引起的變化來定制Nafion結構及其電性質。”
在這項研究中，該團隊開發了一種專門的激光儀器（光致發光紫外光譜）來表征沿膜－水界面的聚合物纖維。雖然由于儀器的空間限制而沒有直接觀察到單根纖維，但該團隊可靠地檢測到它們向水中生長。
Bunkin稱：“這項工作的重要性可能為生物學和能源生產的一些非常基本的領域提供主題。”
目前該項目已得到俄羅斯基礎研究聯合會，俄羅斯青年科學家聯合會主席和MEphI學術卓越項目的資助。
分享
請輸入評論內容...
請輸入評論/評論長度6~500個字
最新活動更多
-
6月3-5日合作咨詢>> 維科網光伏云探SNEC 2026
-
即日-7.10立即申報>> 第十二屆太陽能光伏行業年度評選
-
精彩回顧立即查看>> 破局謀變・2026中國新型儲能應用藍皮書
-
精彩回顧立即查看>> 是德科技全場景功率測試白皮書
-
精彩回顧立即查看>> 維科網·鋰電 x CIBF 2026巡展直播媒體服務
-
精彩回顧立即查看>> 新能源出海遇瓶頸？找研華，直接Buff加滿！
