Onderzoekers van de Universiteit van Californië, Irvine, hebben een manier ontdekt om protonen, de positief geladen deeltjes die in de kernen van atomen worden aangetroffen, te verplaatsen, wat de prestaties en efficiëntie van waterstofbrandstofceltechnologie aanzienlijk zou kunnen verbeteren.

Waterstofbrandstofcellen zijn een alternatieve energiebron die elektriciteit produceert door een chemische reactie tussen waterstof en zuurstof. Protonen spelen een cruciale rol in dit proces door elektrische lading van de waterstof naar de zuurstofelektrode over te brengen.

Het belangrijkste obstakel in dit proces ligt in de langzame diffusie van protonen door het polymeermembraan dat gewoonlijk in waterstofbrandstofcellen wordt gebruikt, waardoor de efficiëntie en het vermogen van de cel worden beperkt.

Onder leiding van professor Gregory Tew ontwierp en synthetiseerde het UCI-team een ​​nieuw type membraanmateriaal dat speciaal ontworpen was om een ​​snellere beweging van protonen mogelijk te maken. Dit membraan bevat kanalen op nanoschaal die zijn bekleed met functionele groepen die protonen "grijpen" en door het membraan heen pendelen, waardoor het proces van protonenoverdracht aanzienlijk wordt versneld.

De verbeterde protongeleiding van het nieuwe membraan heeft het potentieel om een ​​revolutie teweeg te brengen in de waterstofbrandstofceltechnologie door snellere reactiesnelheden, hogere vermogensdichtheden en verbeterde efficiëntie mogelijk te maken. Dit zou waterstofbrandstofcellen tot een levensvatbaar, kosteneffectief alternatief kunnen maken voor traditionele energiebronnen op basis van fossiele brandstoffen.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift 'Nature Materials', vertegenwoordigen een belangrijke doorbraak op het gebied van protongeleidende materialen en kunnen in de toekomst de weg vrijmaken voor efficiëntere waterstofbrandstofcelsystemen.