Een aanzienlijk deel van de inspanningen om een ​​duurzame wereld te realiseren is besteed aan de ontwikkeling van waterstofbrandstofcellen zodat een waterstofeconomie kan worden gerealiseerd. Brandstofcellen hebben onderscheidende voordelen:hoge energieconversie-efficiëntie (tot 70%) en een schoon bijproduct, water. In het afgelopen decennium, anionenuitwisselingsmembraan brandstofcellen (AEMFC), die chemische energie omzetten in elektrische energie via het transport van negatief geladen ionen (anionen) door een membraan, hebben aandacht gekregen vanwege hun lage kosten en relatieve milieuvriendelijkheid in vergelijking met andere soorten brandstofcellen. Maar hoewel goedkoop, AEMFC's hebben verschillende grote nadelen, zoals een lage ionengeleiding, lage chemische stabiliteit van het membraan, en een algemeen lager prestatiepercentage dan zijn tegenhangers. Nutsvoorzieningen, in een studie gepubliceerd in de Journal of Materials Chemistry A , wetenschappers uit Korea melden een nieuw membraan dat zowel dun als sterk is, en zorgt voor deze nadelen.

Om hun membraan te ontwikkelen, de wetenschappers gebruikten een nieuwe methode:ze bonden twee in de handel verkrijgbare polymeren chemisch aan elkaar, poly(2, 6-dimethyl-1, 4-fenyleenoxide) (PPO) en poly(styreen-b-(ethyleen-co-butyleen)-b-styreen) (SEBS) zonder gebruik van een vernettingsmiddel. Professor Tae-Hyun Kim van de Incheon National University, die de studie leidde, verklaart, "Een eerdere studie deed een vergelijkbare poging om anionenuitwisselingsmembranen (AEM's) te fabriceren door PPO en SEBS te verknopen met diamine als verknopingsmiddel. Terwijl de AEM's uitstekende mechanische stabiliteit vertoonden, het gebruik van diamine had kunnen leiden tot andere reacties dan die tussen PPO en SEBS, waardoor het moeilijk was om de eigenschappen van het resulterende membraan te controleren. Daarom, in onze studie, we hebben PPO en SEBS verknoopt zonder enige verknopingsmiddel om ervoor te zorgen dat alleen PPO en SEBS met elkaar reageren." De strategie die door het team van prof. Kim werd gebruikt, omvatte ook het toevoegen van een verbinding genaamd triazol aan PPO om de ionengeleiding van het membraan te verhogen.

Membranen vervaardigd met behulp van deze methode waren tot 10 m dun en hadden een uitstekende mechanische sterkte, chemische stabiliteit, en geleidbaarheid zelfs bij een luchtvochtigheid van 95%. Samen, deze verleenden een hoge algehele prestatie aan het membraan en aan de overeenkomstige brandstofcel waarop de wetenschappers hun membraan hebben getest. Bij gebruik bij 60°C, deze brandstofcel vertoonde gedurende 300 uur stabiele prestaties met een maximale vermogensdichtheid die die van bestaande commerciële AEM's en bijpassende geavanceerde AEM's overtreft.

Enthousiast over de toekomstperspectieven van deze nieuwe veelbelovende AEM, Prof. Kim zegt, "De polymere elektrolytmembranen in onze studie kunnen niet alleen worden toegepast op brandstofcellen die energie opwekken, maar ook tot waterelektrolysetechnologie die waterstof produceert. Daarom, Ik geloof dat dit onderzoek een cruciale rol zal spelen bij het revitaliseren van de binnenlandse waterstofeconomie."

Misschien is die schone en groene wereld die we voor ogen hebben niet ver weg!