早在1930年代,發明家已經商業化的燃料電池作為一種通用的電源。 現在,來自日本的研究人員強調了令人印象深刻的化學一個即將到來的燃料電池技術的重要組成部分。

在最近發表的一項研究物理化學雜志上的字母,筑波大學的研究人員發現連續質子運輸——能量轉移在一個先進的碳基水晶燃料電池和化學支撐著這一現象。固體電解質等晶體是令人興奮的——能量轉移媒體——在即將到來的燃料電池技術。 固體電解質有優勢,如高功率效率和長期穩定,一些電解質所缺乏的。 基于咪唑固體電解質是常見的集中研究。 研究人員假設晶體imidazolium琥珀酸氫質子可以表現出連續運輸,也稱為質子。 目前,這沒有嚴格確認,筑波大學的研究人員旨在地址。

“一個廣泛的實驗室工作和計算機模擬是一致的單向琥珀酸晶體imidazolium氫質子運輸,“領導和該研究的資深作者說,教授有何利的供養。 ”,因為這一假設需要進一步測試,我們計算分子能量和分子幾何形狀的晶體,與實驗數據和比較我們的結果。”要做到這一點,研究人員研究了已知的晶體結構稱為氫鍵的化學結構進行調查。 這些債券的氫動力促進晶體內質子運輸特征,可以通過紅外光譜實驗。

“光譜結果很清楚,”Hori解釋道。 “我們發現,在100°C,而30°C,有一個轉向更高能量的峰值與質子運輸。”此外,研究人員計算峰值——那些強烈的化學單位相應導致氫鍵,與實驗數據一致。“我們使用這些結果構建一個模型,追蹤一個質子是如何從一個咪唑單元轉移到另一個,“Hori說。 “我們計算勢能表面提供了幾何和充滿活力與質子的數據是一致的。”

今天使用燃料電池功率范圍廣泛的民用基礎設施和技術,和通常產生一些排放。 改善燃料電池的效用更多樣的應用程序,實現在一定程度上通過理解它們是如何工作的,將有助于減少浪費力量在幾年。