水素燃料電池は、水素と酸素の間の化学反応を通じて電気を生成する代替エネルギー源です。プロトンは、水素から酸素電極に電荷を伝達することにより、このプロセスで重要な役割を果たします。
このプロセスの主要な障害は、水素燃料電池で一般的に使用されるポリマー膜全体のプロトンのゆっくりとした拡散にあり、細胞の効率と出力を制限します。
Gregory Tew教授が率いるUCIチームは、プロトンのより速い動きを可能にするために特別に設計された新しいタイプの膜材料を設計および合成しました。この膜には、膜全体に「つかみ」とシャトル陽子が並ぶ官能基が並ぶナノスケールチャネルが含まれており、プロトン移動プロセスを大幅に加速します。
新しい膜のプロトン導電率の強化は、より速い反応速度、より高い出力密度、効率の向上を可能にすることにより、水素燃料電池技術に革命をもたらす可能性があります。これにより、水素燃料電池は、従来の化石燃料ベースのエネルギー源の実行可能で費用対効果の高い代替品になる可能性があります。
ジャーナル「Nature Materials」に掲載されている調査結果は、プロトン伝導材料の分野での大きなブレークスルーを表しており、将来、より効率的な水素燃料電池システムへの道を開くことができます。
