新研究可以改善氢动力无人机的前景

国外媒体报道：氢动力无人机为该行业带来了许多显着的好处，包括更长的飞行时间和零排放。氢无人机解决了电池带来的一些挑战，但氢燃料电池也有自己的一些挑战：例如耐用性、随着时间的推移性能下降以及有限的工作温度。新的研究正在迅速致力于解决这些问题，不仅针对无人机，而且针对许多类型的车辆。

韩国首尔仁川大学和哈佛大学的联合研究小组最近宣布了氢燃料电池领域的一项令人兴奋的新进展，通过新型抗疲劳膜提高了其耐用性。

氢燃料电池需要电解质膜来分隔电极，从而使电流能够流过物质。它们本质上充当门，允许质子通过，同时抑制电子、氢分子和氧分子。然而，由于运行中的不一致（例如速度变化），该膜会发生膨胀和收缩，从而导致变形或裂纹，最终因不希望的氢移动而导致运行失败。尽管膜技术（包括游离清除剂和碳氢化合物电解质膜）取得了进步，但这些缺陷仍然严重限制了氢燃料电池的使用寿命。

然而，通过引入 Nafion（一种塑料电解质）和一种称为全氟聚醚 (PFP​​E) 的橡胶聚合物的互穿网络，研究人员相信他们已经找到了一种解决方案，可以大大延长燃料电池的使用寿命和功能。虽然新组合（50% 饱和度的 PFPE 与电解质组合）的性能不如非 PFPE 膜，但新复合膜的抗疲劳性提高了 175%，使用寿命高达 1.7 倍现有模型具有可接受的电化学性能。

仁川大学Sang Moon Kim副教授表示：“为了确保燃料电池长期稳定运行，必须开发一种具有高抗重复疲劳失效能力的电解质膜，以反映燃料电池的实际运行环境和退化过程。 。在我们的研究中，我们利用互穿网络来有意分散重复性压力。”

这一发展的长期影响今天可能还看不到，但从长远来看，新技术可能会对氢汽车、无人机、电动垂直起降等行业产生重大影响。

“此外，增强抗疲劳性的策略可以扩展并应用于离子过滤器、电池隔板和驱动系统。这使得它可以广泛应用于高耐用性、长寿命的海水淡化过滤器、液流电池隔膜、锂金属电池隔膜和人造肌肉。”Kim 博士设想道。