Forskere forbedrer methanol-brændselsceller med 50 procent

Forskere ved MIT (Massachusetts Institute of Technology) har forbedret DMFC-brændselscellers ydelse med over 50 procent.

DMFC-brændselsceller (Direct-Methanol Fuel Cell) bruger methanol som brændsel frem for brint. Dermed er det en celletype, som er velegnet til forbrugerelektronik, også fordi brændselscellerne kan blive små, og fordi driftstemperaturen er forholdsvis lav.

DMFC-celler, som produceres i dag, har typisk membraner af Nafion, en teflon-lignende polymer, som er kemisk stabilt og tåler temperaturer op til 190 grader Celsius. Desuden er en nafionmembran letgennemtrængelig for vand.

Men Nafion er desværre også lidt gennemtrængelig for methanol, så når den bruges som brændselscellemembran, siver der konstant lidt ubrugt brændstof igennem membranen, og det er spildt energi, skriver magasinet EETimes.

Det problem fokuserede MIT-forskerne på, og det lykkedes at fremstille en polymerfilm, som kan lægges på nafionmembranen og lukke for gennemsivningen af methanol.

Det standsede energitabet, og dermed blev DMFC-brændselscellen en halv gang mere effektiv.

Den nye polymer er opbygget ved hjælp af en lag på lag-teknik, som gjorde det muligt at styre opbygningen af strukturen med nogle få nanometer ad gangen.

Resultatet er, at gennemsivningen er hundred gange mindre end før. Derimod er membranens evne til at lade protoner passere helt uændret.

Forskernes kommende skridt er at forsøge med en membran, der er skabt udelukkende med den nye polymerteknik, altså helt uden nafion. Hvis det lykkes, vil det være et fremskridt, da den nye polymer har en ion-ledningsevne på op til 35,3 mS cm-1, hvilket er bedre end nafion.

Lederen af forskningsholdet, Paula T. Hammond, siger til magasinet Materialstoday:

»Vi har fremstillet en tyndfilm, som leder ioner mere end tre gange så godt som de bedste multilayerfilm. Disse nye ion-ledere har en protonledningsevne, der kan sammenlignes med specialiserede polymerer, der er langt dyrere, og derfor vil det blive et konkurrerende produkt til brug i brændselsceller og andre anvendelser, der skal bruge faste elektrolytter.«

Dokumentation

Artikel i EETimes
Artikel i Materialstoday
Her kan forskerartiklen købes

Emner : Nanoteknologi
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Jeg undrer mig over, at der er saa megen snak om "brintalderen" og brug af brint til transport og energilagring?

Hvad er der af ulemper ved DMFC-celler?

  • 0
  • 0

Der er ikke så mange ulemper bortset fra cellens pris,emmisionerne og det forkastelige i at bruge træsprit til andet end speedway.

  • 0
  • 0

Metanol er temmelig giftigt. Så vidt jeg husker er dødelig dosis kun 20g. Det kan måske give problemer hvis almindelige billister skal til at håndtere det. Er der nogen der ved om man kan bruge ethanol i en brændselscelle?

  • 0
  • 0

hmm jeg tror benzin er endnu giftigere(specielt benzin dampe, da der skal utroligt lidt til at forudsagde kemisk lungebetændelse) så det burde ikke være noget problem(som vi ikke er vandt til at håndtere), og så vidt jeg ved er træsprit en del mere "venligt" ved miljøet end benzin ved spild.

  • 0
  • 0

Det er svært med enheder hvis man ikke kan skrive eksponenter. mS cm-1 må vel betyde millisiemens pr centimeter. Hvorfor ikke skrive 3,53 siemens pr meter?

  • 0
  • 0

Helt korrekt. Flere undersøgelser har konkluderet at benzin er mindst lige så farligt/giftigt som metanol.

DMFCs helt store problem har hidtil netop være denne gennemtrængelighed af metanol fra brændstofsiden til luftsiden. Hvis der er hold i MITs resultater øges potentialer for DMFCs væsentligt. Deres store fordel er jo netop brugen af et energitæt brændstof modsat brint, som er helt essentielt i mobile systemer.

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten