Wodorowe ogniwa paliwowe to urządzenia, które w wyniku reakcji elektrochemicznych można przekształcić w energię elektryczną, która w wyniku reakcji elektrochemicznych może zostać przekształcona w energię elektryczną, dając rozwiązania z perspektywami rozwoju w zakresie elektryfikacji pojazdów na dużą skalę. Zalety ogniw paliwowych zbudowanych z membran do wymiany protonów, bazujących na niskiej temperaturze (poniżej 100 stopni C), są szczególnie widoczne w transporcie, ponieważ charakteryzują się mniejszym hałasem, dużą gęstością mocy oraz możliwością wykorzystania niewielkiej ilości wodoru do zapewnienia długiej żywotności. -moc terminowa dla pojazdów.
Choć perspektywy rozwoju są bardzo dobre, tego typu niskotemperaturowe ogniwa paliwowe mogą normalnie pracować jedynie w środowisku czystego wodoru i skomplikowanych systemów zarządzania ciepłem i gospodarką wodną, co ogranicza ich zastosowanie w świecie rzeczywistym. Podniesienie temperatury roboczej ogniw paliwowych do 120–150 stopni C może pomóc w zmniejszeniu takich wymagań, zwiększeniu tolerancji ogniw paliwowych na zanieczyszczenia wodorowe oraz uproszczeniu wewnętrznego układu chłodzenia i zarządzania wodą.
Według doniesień zagranicznych mediów, niedawno naukowcy z Korea Institute of Science and Technology zaprojektowali nowy typ polimerowego elektrolitu (PEM) do ogniw paliwowych, który może pracować w temperaturach od ponad 200 stopni C do 250 stopni C w wysokiej temperaturze. Ten PEM opiera się na unikalnym podnośnym i może być używany jako sieć samoorganizująca się w celu promowania przewodzenia protonów.
Badacze Seungju Lee, Jong Geun Seong i jego współpracownicy wskazali w artykułach: „Uruchomienie ogniw paliwowych PEM w wysokiej temperaturze może uprościć zarządzanie wodą i osiągnąć integrację jednostek oczyszczania paliwa o wysokiej czystości. (PBI) Ogniwa paliwowe PEM stają przed wyzwaniami niestabilnej transmisji protonów w temperaturze 160 stopni C powyżej 160 stopni C. Badaliśmy ogniwo PEM wykonane z PBI PBI i chloropylenu (CEHP), które może być w Gundam. Zastosowanie w ogniwach paliwowych o temperaturze 250 stopni C. ""
Naukowcy odkryli, że gdy temperatura jest wyższa niż 200 stopni C, główna metoda transmisji protonów PEM przez nich opracowana ulega zmianie, co pozwala ogniwom paliwowym pracować w temperaturze 250 stopni C. Wstępne testy pokazują, że ogniwa paliwowe wykonane z tej folii wykazują doskonałe parametry elektrochemiczne. W porównaniu z innymi istniejącymi ogniwami paliwowymi pracującymi w tak wysokich temperaturach, mają one większe możliwości emisji CO (tlenku węgla) i dłuższy czas pracy.
Badacze Lee, Seong i jego współpracownicy napisali w artykułach: „Podczas procesu przygotowania cząstki CEHP podobne do jeżowca tworzą zdecentralizowaną i połączoną sieć samoorganizacji w matrycy PBI. Jego wydajność transmisji protonów powyżej 200 stopni C jest lepsza niż P- PBI i tradycyjny CEHP-PEM Maksymalna gęstość mocy w środowisku o temperaturze 50 st. C wynosi 2,35 W/cm2, a w środowisku wodór/powietrze i temperaturze od 160 st. C do 240 st. C, w środowisku PBI. proces cyrkulacji ciepła przez 500 godzin, prawie nie ma wydajności bez spadku wydajności.
Badania Lee, Songa i jego współpracowników mogą szybko otworzyć nowe możliwości w zakresie lepszych i nadających się do zastosowań związanych z transportem ogniw paliwowych. Choć nowy PEM zespołu osiągnął bardzo obiecujący wynik, dopiero po pokonaniu szeregu problemów technicznych będzie można go skomercjalizować. Najważniejsze jest to, że naukowcy i inżynierowie muszą najpierw określić rozwój stabilnych katalizatorów i klejów, które będą mogły być stosowane przez długi czas w wysokich temperaturach powyżej 250 stopni C.