Các nhà khoa học Trung Quốc từ Trường Kỹ thuật Cơ khí của Đại học Thiên Tân đã phát triển pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEM) với mật độ năng lượng thể tích cực cao, được báo cáo là cao hơn 80% so với hiệu suất của các loại pin thông thường. Phát hiện của họ đã được công bố trên tạp chí Joule .
Jiao Kui, giáo sư tại Trường Kỹ thuật Cơ khí của Đại học Thiên Tân, và nhóm của ông đã thiết kế lại cấu trúc của pin nhiên liệu màng trao đổi proton, kết hợp các thành phần mới và tối ưu hóa các tuyến truyền nhiệt khí-nước-điện-nhiệt.
Nhóm nghiên cứu đã tạo ra pin nhiên liệu siêu mỏng và mật độ năng lượng cực cao. Họ đã loại bỏ các lớp khuếch tán khí và kênh dòng chảy truyền thống bằng cách sử dụng màng sợi nano carbon siêu mỏng được sản xuất bằng công nghệ quay điện và bọt kim loại.
Tiến bộ này đã góp phần giảm 90% độ dày của tổ hợp điện cực màng và giảm 80% tổn thất truyền khối do khuếch tán chất phản ứng, gần gấp đôi mật độ năng lượng thể tích của pin nhiên liệu.
Nhóm nghiên cứu ước tính rằng mật độ năng lượng thể tích cao nhất của ngăn pin nhiên liệu sử dụng cấu trúc mới sẽ đạt 9,8 kW/lít.
Pin nhiên liệu hydro được coi là một trong những công nghệ hứa hẹn nhất trong việc ứng dụng năng lượng hydro. Tuy nhiên, việc tăng mật độ năng lượng thể tích của chúng vẫn là một thách thức kỹ thuật đáng kể.
Bước đột phá này không chỉ cung cấp hướng dẫn quan trọng để thúc đẩy công nghệ pin nhiên liệu PEM mà còn cho thấy bước nhảy vọt đầy hứa hẹn trong lĩnh vực năng lượng sạch.
