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當前的燃料電池的運行溫度為60-80℃，因此需要大型散熱器和進氣口才能保持溫度。據外媒報道，為解決該問題，洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）的科學家們開發出一種可在80-160℃下運行的新型聚合物燃料電池，其額定功率密度比最先進的燃料電池更高，解決了長期存在的過熱問題。而過熱問題也是卡車和公共汽車等交通運輸工具使用中型和重型燃料電池面臨的主要技術障礙之一。

（圖片來源：洛斯阿拉莫斯國家實驗室）

洛(luo)斯(si)阿拉莫斯(si)材料合成與集成器件組（Materials Synthesis&Integrated Devices group）研究人(ren)員Yu Seung Kim表(biao)示：“燃料電池(chi)是一種(zhong)能量(liang)轉換裝置，通(tong)過電化學結合空氣(qi)中(zhong)(zhong)的氫(qing)和氧來發電。與其(qi)他電動(dong)汽(qi)車(che)一樣，燃料電池(chi)汽(qi)車(che)是零排(pai)放汽(qi)車(che)，并沒(mei)有與煙霧相關或溫室氣(qi)體尾氣(qi)排(pai)放。此(ci)外，氫(qing)氣(qi)可以從多種(zhong)國內資(zi)源中(zhong)(zhong)生(sheng)產，具有零溫室氣(qi)體排(pai)放的潛力。”

氫(qing)燃料(liao)電池(chi)是中型和重型公路運輸的理想選擇，包括(kuo)卡車和公共汽車，并且還可用于海洋(yang)、鐵路和航空應用。

鑒于全球都致力于減(jian)少運輸排放，因此未來(lai)(lai)中型(xing)(xing)和(he)重型(xing)(xing)運輸需(xu)要實(shi)現電(dian)氣化，無(wu)論是采用(yong)電(dian)池(chi)(chi)(chi)還是氫燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)。與(yu)電(dian)池(chi)(chi)(chi)驅動的車輛相比，燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)可為遠(yuan)程應用(yong)提供(gong)快速燃(ran)料(liao)(liao)(liao)和(he)充足的燃(ran)料(liao)(liao)(liao)存儲。幾十年來(lai)(lai)，研(yan)究(jiu)人員一(yi)直在探(tan)索可以在100℃以上運行的燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)，通過更好的熱量(liang)和(he)水管理來(lai)(lai)實(shi)現更簡單的燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)系統。雖然需(xu)要額外操(cao)作來(lai)(lai)確定重型(xing)(xing)應用(yong)所(suo)需(xu)的耐(nai)用(yong)性(xing)，但這項(xiang)研(yan)究(jiu)提供(gong)了一(yi)種(zhong)可在炎熱和(he)干燥條件下制造高性(xing)能燃(ran)料(liao)(liao)(liao)電(dian)池(chi)(chi)(chi)的解決方案。

傳統的(de)高溫(wen)(wen)聚(ju)合物(wu)電(dian)解質膜燃料(liao)電(dian)池在(zai)電(dian)極處的(de)電(dian)解質為磷(lin)酸(suan)作(zuo)。但在(zai)這項研(yan)究(jiu)中(zhong)，洛(luo)斯(si)阿(a)拉莫斯(si)團隊(dui)設計出一種由膦(lin)化(hua)聚(ju)合物(wu)和全氟(fu)磺酸(suan)組(zu)成(cheng)的(de)聚(ju)合物(wu)電(dian)解質。在(zai)這種復合電(dian)解質結(jie)構中(zhong)，研(yan)究(jiu)小組(zu)發(fa)現全氟(fu)磺酸(suan)中(zhong)的(de)一個(ge)質子會轉移到膦(lin)化(hua)聚(ju)合物(wu)上，并顯著提高了質子傳導性(xing)。通過采用復合聚(ju)合物(wu)電(dian)解質，研(yan)究(jiu)人員能夠在(zai)160℃溫(wen)(wen)度(du)下實現燃料(liao)電(dian)池每平(ping)方厘米近800毫(hao)瓦的(de)額(e)定功率密度(du)，比磷(lin)酸(suan)基燃料(liao)電(dian)池高60%。

此項研究(jiu)由美(mei)國能(neng)源(yuan)(yuan)部(bu)（DOE）高級研究(jiu)計劃署能(neng)源(yuan)(yuan)（ARPA-E）提供(gong)支持，旨在開發用于運(yun)輸應(ying)用的(de)創新高溫(wen)聚合物(wu)電解質燃料電池。