关于双极膜工作原理的新见解可以指导未来的燃料电池设计

双极性膜是一类离子导电聚合物，由两个带相反电荷的层(称为阳离子交换层和阴离子交换层)组成。这些膜对于电解槽和氢燃料电池等各种技术的运行至关重要。

虽然许多公司和初创企业正在使用双极性膜来开发新能源技术，但其基本工作原理和离子溶剂化动力学尚未完全阐明。更好地理解这些原理可以为这些材料的未来制造提供信息，并促进它们在各种设备中的成功集成。

马克斯·普朗克学会弗里茨·哈伯研究所的研究人员最近进行了一项研究，研究双极膜两层界面处的水解离和离子溶剂化动力学。他们的论文发表在《自然能源》杂志上，收集了有价值的新见解，可以指导这些膜和有前途的燃料电池电催化剂的未来设计。

该研究的通讯作者 Sebastian Oener 告诉 Tech Xplore：“我们希望了解双极膜的基本工作原理以及它们如何更广泛地与电化学联系。” “双极膜已经存在超过 65 年了，但之前对其工作原理的解释相当不令人满意。我们想要改变这一点，将以前被认为是独立的两个领域连接起来。”

为了进行他们的研究，第一作者兼博士卡洛斯·戈麦斯·罗德拉尔 (Carlos Gomez Rodellar)界面科学系的学生必须在实验环境中应对各种研究挑战。首先，他必须建立一个系统并对其进行基准测试，该系统使他能够研究双极膜的动力学，而不会受到电解质离子交叉的不良干扰。

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