Los científicos del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares de Japón iCeMS están liderando los esfuerzos para sintetizar materiales más fuertes y eficientes para las membranas de las células de combustible de hidrógeno. La mayoría de las células de combustible actualmente en el mercado emplean membranas líquidas.el periódico Ciencia química funciona igual de bien que sus equivalentes líquidos con mayor resistencia y flexibilidad.
Las celdas de combustible de hidrógeno se alimentan de hidrógeno y oxígeno para producir electricidad, con agua como su único subproducto. Estas celdas de combustible contienen 'membranas conductoras de protones' que facilitan la separación de partículas, protones y electrones positivos y negativos del hidrógeno, un proceso queen última instancia conduce a la producción de electricidad.
Los protones necesitan moverse fácilmente a través de estas membranas para que el proceso sea eficiente. Las membranas conductoras de protones actuales están hechas de líquidos y no pueden funcionar eficazmente en condiciones secas, lo que hace que su fabricación sea complicada y costosa. Los científicos están buscando formas de fabricar membranas sólidas hechasde electrolitos libres de agua que proporcionan una mejor estabilidad mecánica y térmica que sus equivalentes líquidos, pero también son rentables y aún conducen bien los protones.
"Nuestro vidrio polimérico de coordinación se desempeñó mejor que los líquidos iónicos y los polímeros de coordinación cristalinos informados recientemente", dice Satoshi Horike, científico de materiales del Instituto de Ciencias Integradas de Materiales Celulares iCeMS de la Universidad de Kyoto que dirigió la investigación.
Horike, Tomohiro Ogawa y sus colegas en Japón fabricaron su membrana de vidrio polimérica de coordinación al mezclar un 'líquido iónico prótico' con iones de zinc. Los líquidos iónicos protóticos son sales líquidas hechas al mezclar un ácido y una base. El equipo utilizó un líquido iónico próticollamado dihidrogenofosfato de dietilmetilamonio. Agregar zinc a este líquido condujo a la formación de un vidrio de polímero sólido y elástico.
La estructura molecular del vidrio polimérico de coordinación facilitó el movimiento de protones a través de él en condiciones secas a 120 ° C. Cuando se probó en una celda de combustible de hidrógeno, produjo un alto voltaje 0,96 voltios, dentro del rango del electrolito polimérico típicomembranas. Su potencia de salida también fue similar a las membranas de Nafion comúnmente utilizadas.
Ogawa cree que sus hallazgos ofrecen un enfoque interesante para el uso de polímeros de vidrio en aplicaciones de celdas de combustible. El equipo planea continuar su trabajo con el objetivo de lograr membranas de celdas de combustible con mayor rendimiento y estabilidad a largo plazo.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kyoto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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