陰イオン中の水酸化物の最初の導電率は、ポリマー薄膜に導電性です

石川、日本 世界で脱炭素化が急速に進む中、燃料電池は従来の発電システムよりも高い電気効率の可能性を提供します。 陰イオン交換膜燃料電池は、プロトン交換膜燃料電池と比較して、非貴金属触媒を使用するという利点を提供します。 次世代燃料電池の課題の1つは、電極触媒周辺​​のイオン伝導性ポリマーの水酸化物イオン伝導性を解明することです。 電極界面での水酸化物イオンの導電率を研究することの難しさは、担体である水酸化物イオンが空気中の二酸化炭素と容易に相互作用することです。 この問題を解決するために、すべての評価装置は、サンプルが空気と接触しないように最適化されています。

で に発表された新しい研究 ChemSusChem （採択されたエッセイ）、北陸先端科学技術大学院大学（JAIST）の研究者で、長尾有希准教授と博士号を取得しています。 Talibans FangfangWangとDongjinWangは、薄膜サンプルを空気にさらすことなく、水酸化物イオンの導電率とサンプルに存在する水の量を正確に測定することに成功しました。 フッ素をベースにしたカチオン性ポリマー、およびBr^– そしてOH^– 比較のために、抗陰イオンとしてサンプルを調製した。 水酸化物イオンを含む270nmの薄膜は、0.05Scmの水酸化物イオンの高い導電率を示すことが明らかになった。^-1。 このイオン伝導度は、Br薄膜の2倍以上の値でした。^– イオンは図1のようになります。

驚くべきことに、水酸化物イオンを含む薄膜形態の水酸化物イオン伝導率は、厚膜形態のそれと類似していることも明らかになった。 この傾向は、プロトン伝導性ポリマーについて報告された結果とは異なるようです。

「これらの特性と水酸化物イオン供給に対するそれらの影響をよりよく理解することは、水酸化物イオン供給のメカニズムを解明し、燃料電池の性能を向上させるために重要です。」 JAIST准教授の長尾有希が説明します。 新しい発見は、水素コミュニティに向けた強力な一歩のようです。

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資金調達情報

この研究は、日本学術振興会（JSPS）の革新的な「水力発電」分野の科学研究のための助成プロジェクトである科研費助成金（JP18K05257およびJP21H01997）によって資金提供されました。