Björn Wickman, docent vid institutionen för fysik på Chalmers, och hans forskargrupp har utvecklat en ny metod för att studera vad som påverkar bränslecellen under dess åldrande.
Genom att följa en specifik partikel i bränslecellen och regelbundet montera isär cellen, har de kunnat använda elektronmikroskop för att se hur katodelektroden bryts ned på vissa områden under användning.
– Man har tidigare utgått från att en bränslecells prestanda skulle påverkas av att plockas isär och studeras på det sätt vi har gjort, men det visade sig att det antagandet inte stämmer, vilket är överraskande, säger han i en kommentar.
Forskargruppen har undersökt hur materialet i bränslecellen bryts ned på både nano- och mikronivå, samt exakt när och var nedbrytningen inträffar. Enligt Björn Wickman kommer denna information att vara värdefull för utvecklingen av nya och mer hållbara bränsleceller med längre livslängd.
Längre livslängd ett viktigt mål
Det amerikanska energidepartementet har identifierat förbättrad livslängd för bränsleceller som en av de viktigaste målen för att bränslecellsdrivna vätgasfordon ska bli kommersiellt framgångsrika. Enligt branschen behöver en lastbil kunna hålla i 20 000–30 000 timmar under sin livstid, men dagens bränslecellsdrivna vätgaslastbilar når inte upp till dessa krav.
– Vi har nu lagt en grund som man kan bygga vidare på för utvecklandet av bättre bränsleceller. Nu vet vi mer om processerna som sker i bränslecellen och när de uppstår. Metoden kommer framöver att användas för att utveckla och studera nya material som kan ge bränslecellen en längre livslängd, avslutar Björn Wickman.
Fakta
Så fungerar en bränslecell
Kärnan hos en bränslecell utgörs av tre aktiva skikt; två elektroder – anod respektive katod – med ett jonledande membran i mitten. Varje enskild cell ger en spänning på cirka 1 volt. Elektroderna innehåller katalysatormaterial och till dem tillförs vätgas respektive syrgas. Av den elektrokemiska processen som uppstår genereras rent vatten och elektricitet som kan användas till att driva ett fordon.
Källa: Chalmers.
publicerad 15 augusti 2024