东方时讯网购买智能手机时，您的主要考虑因素之一通常是找到耐用的外壳和屏幕保护膜，以保护设备免受外部伤害。同样，浦项科技大学的一组研究人员最近推出了一种钨涂层，该涂层可用作环保氢燃料电池电极的屏蔽层，就像这些保护壳和薄膜一样。
材料科学与工程系和黑色与生态材料技术研究生院的Yong-TaeKim教授以及浦项科技大学材料科学与工程系的博士研究生Sang-HoonYou(POSTECH)在氢燃料电池的关键部件膜电极组件(MEA)上应用了一层氧化钨(WO3)。
这项创新旨在提高电极的性能和效率。他们的研究发表在《科学进展》上。
在氢动力汽车的背景下，当它们启动或突然停止(启动/关闭，SU/SD)时，外部空气被吸入车辆中。空气中存在的氧气会在燃料电池内引发意外的电化学反应，从而加速催化剂的劣化。鉴于驾驶条件的性质，频繁发生SU/SD是不可避免的，从而导致催化剂显着退化。
该团队利用金属绝缘体转变(MIT)的概念来应对这一挑战。MIT是一种现象，其中绝缘体在受到环境气体浓度或温度变化等外部因素影响时变得能够导电。WO3具有利用MIT现象当质子嵌入/脱嵌时选择性导电的独特性质。
为了解决这个问题，该团队在MEA阳极的催化剂层上涂覆了WO3涂层。在正常操作情况下，该涂层保持导电性。然而，它仅在启动/关闭(SU/SD)条件下选择性地阻碍电流，从而防止导致催化剂腐蚀的电化学反应。
当涂覆有WO3的MEA被整合到实际的燃料电池中时，催化剂在SU/SD事件期间保持无腐蚀，表现出令人印象深刻的94%的性能保持率。该团队的技术涉及将WO3应用到MEA，不仅提高了电池的耐用性，而且还提供了集成到现有MEA大规模生产工艺中的优势。
Yong-TaeKim教授表示：“这项创新将直接显着地有助于提高商用氢燃料电池汽车的耐用性。此外，它可以很容易地应用于MEA的大规模生产过程，从而简化其实际实施。”