创造更持久的燃料电池

据外国媒体报道：燃料电池有可能为污染更少且几乎可以为任何电力设备生产电力，例如汽车，笔记本电脑和手机。使用氢气作为燃料和空气作为氧化剂，燃料电池比内燃机更干净污染更少。但是燃料电池面临着一个严重的问题：它的寿命普遍不够长。影响燃料电池寿命的一个问题是其中心电解质膜的氧化或损坏。运行过程导致在膜中形成孔，并且可以使反应物直接接触。

圣路易斯华盛顿大学的一个工程团队开发了一种新的方式，以便在更好的情况下查看这一过程。团队在燃料电池内使用荧光光谱，它们能够在运行期间探测负责氧化的自由基的形成。该成果有可能改变燃料电池的研究方法，以更直观的方法了解燃料电池是如何分解的，从而设计出减缓策略，延长燃料电池使用寿命。

该研究成果发表在ChemSusChem杂志上，是第一个采用原位方法检查燃料电池内膜的研究。其亮点是掺入荧光染料并用作标记物以确定反应过程。在实验过程中，如果检测到燃料电池膜发出的光越弱，则说明其中的腐蚀越严重，穿孔越大。

博士后研究员，论文的合著者Javier Parrondo表示，由于导致燃料电池膜降解的自由基存在时间十分短暂，使用其他方法无法进行观察。

第一作者Ramani表示，他们的下一步工作将是在燃料电池膜内引入抗氧化剂，看看它们能否降低膜分解的速度。

这项研究的资金由海军研究所提供。

参考文献：Yunzhu Zhang, Javier Parrondo, ShrihariSankarasubramanian, Vijay Ramani. "Detection of Reactive Oxygen Species in Anion Exchange Membane Fuel Cells using In Situ Fluorescence Spectoscopy." ChemSusChem, June 28, 2017, DOI: 10.1002 / cssc.201700760