跟踪微小的金屬污染物如何修復燃料元件

氫燃料元素是替代內燃機的有前途的候選人，尤其是對於重型車輛（例如長卡車和叉裝載機）。氫沒有燃燒燃料，而是與氧氣反應產生的電力，這與電池非常相似，因此不會產生二氧化碳的排放。

但是隨著燃料元件的工作，它們被微型，帶正電荷的金屬顆粒（也稱為金屬陽離子）污染，可能會使其性能惡化。多倫多首都大學的化學家工程師Chunhek Lee說，這些顆粒可以來自任何地方 – 氫的騷亂，籠子的金屬部分降解，也是“壞消息”。

他說：“它們積聚在細胞催化劑的層中，並干擾化學反應。”

為了找出這些陽離子在燃料元素中的表現如何，Lee和他的同事將鈷離子添加到了燃料元素中，並使用了薩斯喀徹溫大學加拿大光源（CLS）的超井，通過簡化的燃料元素來跟踪他們的運動。有工作 出版 v 電化學社會雜誌場地

根據Lee的說法，在CLS中使用Bioxas束線對實驗至關重要，因為陽離子的移動速度如此之快，以至於沒有其他設備足夠快地記錄其運動。他們使用在CLS中收集的這些測量值來構建數學模型，以預測在不同條件下實際細胞中它們在多遠和速度中的速度。

他們發現，陽離子在更潮濕的條件下特別是移動的，這在燃料元素中很常見，因此很難控制污染物。通常，它們被困在催化劑的稀薄但“繞組和繞組”層中，在那裡它們會干擾產生電力的反應。

根據李的說法，污染陽離子的污染，在燃料元素中行事，可以幫助科學家開發新的材料和細胞管理方法，以減少污染或幫助消除污染，因此下一代燃料元素持續更長的時間並更有效地採取行動。

他說：“我們需要考慮可以幫助這些陽離子擺脫催化劑的材料或操作策略的策略。”