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在购买智能手机时，你的主要考虑之一通常是找到一个耐用的外壳和屏幕保护膜，以保护设备免受外部伤害。同样，浦项工业大学的一组研究人员最近也引起了学术界的关注，他们推出了一种钨涂层，这种涂层可以起到屏蔽的作用，就像这些保护壳和薄膜一样，用于环保的氢燃料电池电极。
浦项工业大学材料科学与工程系、黑色与生态材料技术研究生院教授金龙泰(音)与浦项工业大学材料科学与工程系博士生尤尚勋(音)在氢燃料电池的关键部件——膜电极组件(MEA)上应用了一层氧化钨(WO3)。
这项创新旨在提高电极的性能和效率。他们的研究发表在《科学进展》杂志上。
在氢燃料汽车的情况下，当它们启动或突然停止(启动/关闭，SU/SD)时，外部空气被吸入车辆。空气中的氧气会在燃料电池中引发意想不到的电化学反应，加速催化剂的退化。考虑到驾驶条件的性质，频繁的SU/SD发生是不可避免的，导致严重的催化剂降解。
该团队利用金属-绝缘体过渡(MIT)的概念来解决这一挑战。MIT是一种现象，当受到外部因素的影响，如环境气体的浓度或温度的变化时，绝缘体就能导电。利用MIT现象，WO3具有选择性导电的特性。
为了解决这个问题，该团队在MEA阳极的催化剂层上涂上了一层WO3涂层。在正常操作环境下，该涂层保持导电性。然而，它在启动/关闭(SU/SD)条件下选择性地阻挡电流，防止导致催化剂腐蚀的电化学反应。
当将涂有WO3的MEA加入到实际的燃料电池中时，催化剂在SU/SD事件中保持无腐蚀，表现出令人印象深刻的94%的性能保留率。该团队的技术涉及将WO3应用于MEA，不仅提高了电池的耐用性，而且还提供了集成到MEA现有大规模生产工艺中的优势。
金龙泰教授表示:“这一创新将直接为提高商用氢燃料电池汽车的耐用性做出重大贡献。此外，它可以很容易地应用于mea的批量生产过程，简化了其实际实施。
更多信息:Sang-Hoon You等人，通过直接涂覆在膜电极组件上的氧化钨层诱导的选择性导电性提高汽车燃料电池的耐久性，Science Advances(2023)。DOI: 10.1126 / sciadv。期刊信息:科学进展
浦项科技大学提供
引用:通过氧化钨涂层提高氢燃料电池的耐久性(2023年，11月16日)，2023年11月16日检索自https://techxplore.com/news/2023-11-hydrogen-fuel-cell-durability-tungsten.html
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