上海國際氫能與燃料電池展獲悉，日前，天津大學(xué)教授焦魁團隊成功研發(fā)超高功率密度的質(zhì)子交換膜燃料電池，其性能較主流同類(lèi)產(chǎn)品提升近兩倍，相關(guān)成果已發(fā)表于國際權威能源研究期刊《焦耳》。

氣候變化危機下，全球能源系統正在經(jīng)歷深刻轉型。氫能作為一種潛力巨大的低碳能源載體，在轉型進(jìn)程中發(fā)揮重要作用。氫燃料電池被視為最有前景的氫能應用技術(shù)之一。然而，如何提高其體積功率密度，成為目前技術(shù)上的重大挑戰。

據了解，焦魁團隊對質(zhì)子交換膜燃料的電池結構進(jìn)行重構，集成新的組件，改善了氣-水-電-熱傳遞路徑，成功實(shí)現了超薄、超高功率密度的燃料電池;團隊通過(guò)引入靜電紡絲技術(shù)制成的超薄碳納米纖維薄膜及泡沫鎳，去除了傳統的氣體擴散層和溝脊流道，有效降低了膜電極組件約90%的厚度，降低了80%以上的反應物擴散導致的傳質(zhì)損失，最終將燃料電池體積功率密度提升約兩倍。

經(jīng)研究團隊估算，采用這種新型燃料電池結構的電堆峰值體積功率密度有望達到9.8千瓦每升，相比目前市面上主流同類(lèi)產(chǎn)品性能提升超過(guò)80%。這項成果不僅為質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了重要的指導，也預示著(zhù)清潔能源領(lǐng)域邁向新高度的可能性。

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