Las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC) están a la vanguardia de las soluciones de energía limpia para vehículos y prometen cero emisiones, alta eficiencia y mínimo ruido.A pesar de estas ventajas, el camino hacia una adopción generalizada se ve obstaculizado por importantes desafíos de durabilidad y vida útil.Estos obstáculos se deben principalmente a la vulnerabilidad de las pilas de combustible en las condiciones variables y a menudo duras del funcionamiento de los automóviles.

Anueva reseñapublicado el 27 de febrero de 2024, en la revistaAlmacenamiento y ahorro de energía, investiga los diversos mecanismos de degradación de las PEMFC en entornos automotrices.Enfatiza la aplicación de métodos de pruebas de estrés aceleradas y ofrece estrategias para mejorar ladurabilidadde PEMFC.

El equipo de investigación llevó a cabo un examen en profundidad de los obstáculos que enfrentan las PEMFC, que van desde la descomposición química de las membranas debido a reacciones duras y la corrosión de los soportes de carbono, cruciales para mantener la integridad de las células, hasta el desgaste mecánico resultante de las demandas operativas variables.Además, el estudio destacó cómo las impurezas, a menudo ignoradas, se infiltran en el sistema y aceleran aún más la degradación, obstruyendo así el desarrollo de PEMFC duraderas.

Al abordar directamente estas cuestiones, la investigación introduce enfoques pioneros, incluida la aplicación de métodos de pruebas de estrés aceleradas (AST).Estos métodos imitan efectivamente elcondiciones severasque encuentran los PEMFC en aplicaciones automotrices reales, ofreciendo un análisis integral de diversos mecanismos de degradación, como deterioros químicos, mecánicos e inducidos por impurezas.También se proporcionan sugerencias sobre la mejora de la durabilidad desde múltiples aspectos.

Zhengkai Tu, líder del equipo de investigación, afirma: "Comprender y mitigar la degradación de los PEMFC en aplicaciones de vehículos es crucial para aprovechar todo su potencial como fuente de energía sostenible. Nuestro análisis integral ofrece nuevas perspectivas y soluciones para superar los desafíos de durabilidad, lo que nos brindamás cerca de comercializar esta tecnología limpia".

Este enfoque no sólo arroja luz sobre las vulnerabilidades de los PEMFC, sino que también traza un camino para innovar en materiales y diseños más resilientes.Al abordar el talón de Aquiles de los PEMFC, esta investigación nos acerca a un futuro en el que pilas de combustible limpias, eficientes y duraderas impulsen nuestros vehículos, lo que marca un salto significativo hacia el transporte sostenible.

Más información:Zikuo Liu et al, Desarrollo reciente en mecanismos de degradación de celdas de combustible de membrana de intercambio de protones para aplicaciones de vehículos: problemas, avances y perspectivas,Almacenamiento y ahorro de energía(2024).DOI: 10.1016/j.enss.2024.02.005

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