새로운 연료 전지는 무인 항공기와 잠수함에 충분한 주스를 가지고 있습니다.

새로운 연료 전지는 무인 항공기와 잠수함에 충분한 주스를 가지고 있습니다.

새로운 고출력 연료 전지는 오늘날의 상업용 연료 전지의 2 배의 전압에서 작동한다고 새로운 연구가 밝혔다.

운송 산업은 미국 경제에서 가장 큰 에너지 소비국 중 하나이며 더욱 깨끗하고 효율적으로 운영 할 수있는 수요가 증가하고 있습니다. 더 많은 사람들이 전기 자동차를 사용하고 있지만 전력 및 비행기, 선박 및 잠수함 설계는 전력 및 에너지 요구 사항으로 인해 훨씬 ​​어려워졌습니다.

연구자들은이 분야에서 기술을 발전시키는 직접 보로 하이드 라이드 연료 전지를 개발했다. 독특한 pH 그라디언트 가능 마이크로 스케일 바이폴라 인터페이스 (PMBI)를 사용하는이 발전 기술은 비 파일럿 수중 차량, 무인 항공기, 결국 전기 항공기 등 다양한 운송 모드에 상당히 저렴한 비용으로 동력을 공급할 수 있습니다.

"pH 구배 조절이 가능한 초소형 바이폴라 계면이이 기술의 핵심입니다."세인트루이스의 워싱턴 대학 (Washington University)의 에너지, 환경 및 화학 공학 교수 인 비제이 라 마니 (Vijay Ramani)는 말한다. "우리는 중성 부력이 중요한 잠수함에서 액체 반응물과 제품으로이 연료 전지를 가동 할 수 있으며 무인 항공기와 같은 고출력 응용 분야에도 적용 할 수 있습니다."

연료 전지는 하나의 전극에서 산성 전해질을 사용하고 다른 전극에서는 알칼리성 전해질을 사용한다. 일반적으로 산과 알칼리는 서로 접촉했을 때 신속하게 반응합니다. Ramani는 중요한 돌파구는 인간의 머리카락보다 더 얇은 PMBI라고 말합니다. 멤브레인 기술을 사용하여 PMBI는 산과 알칼리가 혼합되는 것을 방지하여 급격한 pH 구배를 형성하고이 시스템의 성공적인 작동을 가능하게합니다.

"이런 종류의 산 - 알칼리 분리를 달성하려는 이전 시도는 PMBI에서 pH 구배를 합성하고 완전히 특성화 할 수 없었습니다."Ramani 팀의 연구 과학자 인 Shrihari Sankarasubramanian은 말합니다. "전기 분석 기술과 함께 새로운 전극 디자인을 사용하여 우리는 산과 알칼리가 분리되어 있다는 사실을 명확하게 보여줄 수있었습니다."

Ramani 연구소의 박사 후보 Zhongyang Wang은 "우리의 새로운 멤브레인을 사용하여 합성 된 PBMI가 효과적으로 작동하는 것으로 입증되면 연료 전지 장치를 최적화하고 고성능 연료 전지를 얻기위한 최상의 작동 조건을 확인했습니다.

"PMBI를 가능하게 한 새로운 이온 교환막을 개발하는 것은 대단히 도전적이고 보람있는 길이었습니다."

"이것은 매우 유망한 기술이며 잠수함과 무인기 모두에서 응용 분야를 확장 할 준비가되었습니다"라고 Ramani는 말합니다.

연구 결과는 자연 에너지. 해군 연구실, 세인트루이스 워싱턴 대학교, 세인트루이스 워싱턴 대학교 재료 과학 및 공학 연구소가이 연구를 지원했습니다. 팀은 상업화 기회를 모색하기 위해 대학의 기술 관리 사무소와 협력하고 있습니다.

출처: 세인트 루이스의 워싱턴 대학교

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