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日本开发耐久性提高5倍的燃料电池电解质薄膜

2019/10/16 12:56:501630

　　2018年9月4日，日本内阁府、日本科学技术振兴机构（JST）和旭硝子公司发布联合公告，他们开发出机械耐久性（干湿循环耐久性）是传统产品5倍的电解质薄膜。研发出的新品厚度为5μm，是常规产品膜厚度的五分之一，预计燃料电池堆的尺寸将减少30％，同时可以提高燃料电池电力输出。这项研究结果是日本内阁办公室创新研发推广计划（ImPACT）“燃料电池电解质膜减薄项目”的一部分，结合了AGC拥有的氟碳聚合物技术以及大学擅长的膜结构分析和模拟技术。

　　在日本目前燃料电池的发展阶段，简化系统和提供输出功率是当前的主要问题。两者都可以通过减薄电解质膜来实现，但与此同时膜的耐久性将显著下降。因此，研究小组开始对电解质膜的“劣化行为”进行基础研究，澄清了劣化的机理，掌握了控制降解的宏观薄膜特性，并在微观层面上了解薄膜特性。最终发现了可以表示干循环寿命耐久性的“干循环指数”，并且可以基于电解质膜的物理性质预测耐久性。

　　基于此项研究成果，设计了新概念的电解质聚合物，成功开发了具有最佳物理性质的电解质薄膜，改善了湿/干循环耐久性能。未来，还计划在几年内进行流程开发和系统验证，以便将研发产品付诸实践。