Pekin Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, geleneksel tasarımlara göre dört kat daha yüksek güç üreten yeni bir PEM yakıt hücresi geliştirdi.
- Pekin Teknoloji Enstitüsü araştırmacıları, geleneksel tasarımlara göre dört kat daha yüksek güç üreten yeni bir proton değişim membranlı (PEM) yakıt hücresi geliştirdi.
- Yeni malzeme arayüzü, proton difüzyon hızını 10 kat, proton iletkenliğini ise 6,5 kat artırdı.
- Hızlandırılmış stres testlerinde 30.000 çevrim sonunda sistem gücünün yüzde 63’ünü korudu.
- Teknolojinin ağır ticari araçlar ve havacılıkta daha hafif yakıt hücresi sistemlerinin önünü açması hedefleniyor.
Pekin Teknoloji Enstitüsü (BIT) araştırmacıları, protonların katalizör tabakası içerisindeki hareketini hızlandıran yeni bir malzeme arayüzü tasarlayarak hidrojen yakıt hücresinin güç çıkışını yaklaşık dört kat artırdı.
Proton transferinde yeni malzeme arayüzü
Geleneksel PEM yakıt hücrelerinde Nafion gibi malzemeler, protonların reaksiyon bölgelerine ulaşmasını zorlaştırabiliyor. BIT ekibinin geliştirdiği Brønsted asit-Lewis baz arayüzü, proton transferi için ek bölgeler oluşturuyor. Deneylerde proton difüzyon hızı 10 kat, proton iletkenliği 6,5 kat arttı ve aktivasyon enerjisi yarıdan fazla azaldı.
Yeni yakıt hücresi 0,7 volt gerilimde 0,75 watt/cm² güç yoğunluğuna ulaştı. Bu, geleneksel tasarımların yaklaşık dört katı. Sistem ayrıca platinin daha verimli kullanılmasını sağladı ve gram başına 6,9 kW güç üretti.
Ağır taşıtlar ve havacılık için potansiyel
Yüksek güç yoğunluğu, yakıt hücreli sistemlerin daha küçük ve hafif tasarlanmasını sağlayabilir. Bu durum özellikle uzun menzilli ağır kamyonlar ve ağırlığın kritik olduğu havacılık uygulamaları için önem taşıyor. Hızlandırılmış stres testinde 30.000 çevrim sonrasında yeni sistem başlangıçtaki maksimum gücünün yüzde 63’ünü korurken geleneksel sistemlerde bu oran yüzde 30’da kaldı.
Seri üretim belirsizliği
Sonuçlar laboratuvar ortamında elde edildi. Teknolojinin ticari ürüne dönüşmesi için kompozit malzemenin endüstriyel ölçekte ekonomik üretimi ve uzun süreli güvenilirliği kanıtlanmalı. Ekip, üretimi ölçeklendirmeyi ve farklı kullanım senaryoları için yüksek performanslı yığınlar geliştirmeyi planlıyor.
1 yorum