¿Cuál es el efecto del diafragma autocurativo en la vida útil alta de la pila de combustible?

Según el informe científico diario, los investigadores de la Universidad de Delaware han desarrollado un material de película autorreparable para celdas de combustible de hidrógeno que puede reparar grietas y pequeños orificios en el separador de baterías. Este hallazgo es importante para extender la vida útil de las pilas de combustible y reducir el costo de la vida útil completa.

Las pilas de combustible son una fuente de energía eficiente y limpia, pero uno de los principales desafíos en la comercialización de la tecnología de pilas de combustible es que su componente clave, el separador de polímero de ácido perfluorosulfónico (Nafion), no es duradero. Durante el funcionamiento de la batería, el diafragma se degrada química y mecánicamente, y es probable que se produzcan grietas y pequeños orificios, lo que reduce la vida útil de la batería.

Para resolver este problema, tres investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Delaware, Ajay Prasad, LiangWang y Suresh Advani, desarrollaron una microcápsula precargada con una solución de ácido perfluorosulfónico que puede reparar los defectos del separador por sí misma. Los resultados de la investigación se han publicado como artículo en la revista Electrochemical Society y también se han presentado solicitudes de patente relacionadas.

“Cuando el diafragma se rompe, las microcápsulas liberarán la solución de ácido perfluorosulfónico, llenando el lugar donde ocurre el defecto”, explica Wang Liang. Esta película mejorada ha pasado la prueba de durabilidad, lo que confirma que la capacidad de autocuración puede prolongar significativamente la vida útil de la pila de combustible.

“Es imposible detectar y reparar los defectos del diafragma cuando se trabaja con pilas de combustible”, dice Advani. “Actualmente, la única solución es reemplazar el conjunto de electrodos de membrana en su totalidad, por lo que el precio es muy caro. El material de polímero curativo llena las grietas y los pequeños orificios del diafragma, lo que no solo prolonga la vida útil de la batería, mejora la seguridad del sistema, sino que también espera reducir el costo del ciclo de vida de la batería ".

Prasad, director del Centro de Investigación de Celdas de Combustible de la Universidad de Delaware, dijo que el descubrimiento es un gran avance en el desarrollo de la tecnología de membrana de polímero de celda de combustible de hidrógeno, que demuestra el potencial del reemplazo de la celda de combustible para motores de combustión interna de automóviles y el futuro en el o plataformas móviles tiene una amplia gama de posibilidades de aplicación.

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