新研究可以改善氫動力無人機的前景

國外媒體報道：氫動力無人機為該行業帶來了許多顯著的好處，包括更長的飛行時間和零排放。氫無人機解決了電池帶來的一些挑戰，但氫燃料電池也有自己的一些挑戰：例如耐用性、隨著時間的推移性能下降以及有限的工作溫度。新的研究正在迅速致力于解決這些問題，不僅針對無人機，而且針對許多類型的車輛。

韓國首爾仁川大學和哈佛大學的聯合研究小組最近宣布了氫燃料電池領域的一項令人興奮的新進展，通過新型抗疲勞膜提高了其耐用性。

氫燃料電池需要電解質膜來分隔電極，從而使電流能夠流過物質。它們本質上充當門，允許質子通過，同時抑制電子、氫分子和氧分子。然而，由于運行中的不一致（例如速度變化），該膜會發生膨脹和收縮，從而導致變形或裂紋，最終因不希望的氫移動而導致運行失敗。盡管膜技術（包括游離清除劑和碳氫化合物電解質膜）取得了進步，但這些缺陷仍然嚴重限制了氫燃料電池的使用壽命。

然而，通過引入 Nafion（一種塑料電解質）和一種稱為全氟聚醚 (PFP??E) 的橡膠聚合物的互穿網絡，研究人員相信他們已經找到了一種解決方案，可以大大延長燃料電池的使用壽命和功能。雖然新組合（50% 飽和度的 PFPE 與電解質組合）的性能不如非 PFPE 膜，但新復合膜的抗疲勞性提高了 175%，使用壽命高達 1.7 倍現有模型具有可接受的電化學性能。

仁川大學Sang Moon Kim副教授表示：“為了確保燃料電池長期穩定運行，必須開發一種具有高抗重復疲勞失效能力的電解質膜，以反映燃料電池的實際運行環境和退化過程。 。在我們的研究中，我們利用互穿網絡來有意分散重復性壓力。”

這一發展的長期影響今天可能還看不到，但從長遠來看，新技術可能會對氫汽車、無人機、電動垂直起降等行業產生重大影響。

“此外，增強抗疲勞性的策略可以擴展并應用于離子過濾器、電池隔板和驅動系統。這使得它可以廣泛應用于高耐用性、長壽命的海水淡化過濾器、液流電池隔膜、鋰金屬電池隔膜和人造肌肉。”Kim 博士設想道。