基于新發(fā)現(xiàn)的基于聚合物的材料的新型燃料電池可以彌合兩種現(xiàn)有類型的聚合物燃料電池的工作溫度范圍之間的差距，這一突破具有加速汽車低成本燃料電池商業(yè)化的潛力和固定式應(yīng)用。

洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小組與日本國家先進(jìn)工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所的Yoong-Kee Choe和桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室的Cy Fujimoto合作，發(fā)現(xiàn)用磷酸-季銨離子對制成的燃料電池可以用作燃料電池。在有水和無水的情況下均可在80°C至200°C的溫度范圍內(nèi)運(yùn)行，從而提高了燃料電池在一定條件下的可用性。這項(xiàng)研究發(fā)表在《自然能源》雜志上。

Los Alamos的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Yu Seung Kim表示：“基于聚合物的燃料電池被視為汽車和固定能源系統(tǒng)未來的關(guān)鍵技術(shù)。“在盡可能寬的工作溫度和耐水性下運(yùn)行燃料電池具有巨大的好處。但是當(dāng)前的燃料電池汽車需要加濕的進(jìn)氣流和大型散熱器以散發(fā)廢熱，這會(huì)大大增加燃料電池系統(tǒng)的成本，因此人們我們一直在尋找能夠在靈活的工作條件下傳導(dǎo)質(zhì)子的材料。我們現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)了這種材料，這非常令人興奮。”

自1970年代以來，Los Alamos一直是燃料電池研究的領(lǐng)導(dǎo)者。燃料電池技術(shù)可通過減少石油消耗，減少溫室氣體排放和減少空氣污染，極大地有利于該國的能源安全，環(huán)境和經(jīng)濟(jì)。當(dāng)前的研究工作支持實(shí)驗(yàn)室未來與能源安全和材料相關(guān)的任務(wù)。

當(dāng)前，存在兩種主要的基于聚合物的燃料電池。一類是需要水進(jìn)行質(zhì)子傳導(dǎo)并且不能在100°C以上運(yùn)行的低溫燃料電池。另一種是高溫燃料電池，無需水即可在高達(dá)180°C的溫度下運(yùn)行;但是，在低于140°C的吸水條件下性能會(huì)下降。

該研究小組發(fā)現(xiàn)，磷酸根-季銨離子對具有更強(qiáng)的相互作用，即使在冷凝水的條件下，也可以有效地傳輸質(zhì)子。

金說：“這一發(fā)現(xiàn)是在我們研究具有季銨基的堿性氫氧化物導(dǎo)電膜時(shí)發(fā)生的。” Kim說：“雖然堿性膜只能在高pH條件下工作，但是人們想到堿性膜可以在低pH條件下與磷酸結(jié)合使用。” “這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，當(dāng)Choe帶來的計(jì)算數(shù)據(jù)表明，季銨鹽和二磷酸鹽之間的相互作用比傳統(tǒng)的酸堿相互作用強(qiáng)8.7倍。”