日立制作所針對(duì)甲醇直接供應(yīng)型燃料電池(DMFC),開發(fā)出了發(fā)電效率更高的高分子電解質(zhì)膜。通過降低甲醇的滲透性,可防止甲醇透過電池主要構(gòu)成材料高分子電解質(zhì)膜而引起效率下降,發(fā)電效率提高約5%。甲醇直接供應(yīng)型燃料電池作為易小型化的燃料電池而備受關(guān)注,日立將在便攜設(shè)備小型電源方面推廣其應(yīng)用。
甲醇直接供應(yīng)型燃料電池也稱為直接甲醇型燃料電池,通過直接供應(yīng)甲醇水溶液提取氫離子和電子,使其與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)從而發(fā)電。通過直接供應(yīng)甲醇水溶液,無需氫制造設(shè)備,可實(shí)現(xiàn)小型化。但另一方面存在課題是,甲醇透過高分子電解質(zhì)膜則發(fā)電能力減弱,而降低甲醇的滲透性則氫離子傳導(dǎo)性降低。
日立此次在保證氫離子傳導(dǎo)性不降低的情況下,成功降低了甲醇的滲透性。日立發(fā)現(xiàn)高分子電解質(zhì)膜的甲醇吸收率會(huì)影響滲透性,因此通過開發(fā)與甲醇水溶液接觸也不易膨脹的分子構(gòu)造,降低了甲醇滲透性。通過以納米(百萬分之一毫米)水準(zhǔn)控制不易膨脹結(jié)構(gòu)的架構(gòu)部分與傳導(dǎo)氫離子的部分,形成了穩(wěn)定性高、可高效傳導(dǎo)氫離子的電解質(zhì)膜。
使用該電解質(zhì)膜,甲醇滲透性降到原來的一半,發(fā)電效率提高約5%。使作為獨(dú)立行政法人新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)扶持事業(yè)的一環(huán)而開發(fā)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了升級(jí)。燃料電池是通過化學(xué)反應(yīng)生成電力的新一代清潔發(fā)電裝置,有待進(jìn)一步提高效率。日立力爭在小型電源上實(shí)現(xiàn)此次開發(fā)的高分子電解質(zhì)膜的實(shí)用化。