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    O material híbrido aproxima as células de combustível de transporte de próxima geração
    p Condução ultra-alta de prótons em estrutura baseada em polioxometalato Legenda da imagem:Condução ultra-alta de prótons por meio de rede de ligação de hidrogênio estendida em estrutura baseada em polioxometalato funcionalizada com íon de lantanídeo. Crédito:Sayaka Uchida, A Universidade de Tóquio

    p Prótons são a próxima grande novidade quando se trata de tecnologia de células de combustível. A troca subatômica produz energia em uma escala que desafia a tecnologia contemporânea de células de combustível de estado sólido, usado para ajudar a fornecer energia aos ônibus espaciais. Para realizar a tecnologia baseada em prótons mais cedo, uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu um material híbrido que transporta efetivamente prótons em altas temperaturas e umidade - dois grandes desafios em tentativas anteriores. p Os resultados foram publicados em Materiais e interfaces aplicados ACS , um jornal da American Chemical Society.

    p O time, liderado pela Universidade de Tóquio no Japão, focado em um material chamado polioxometalatos (POMs), que eles fabricaram anteriormente em um composto com outro polímero e compostos para ajudar a fornecer estabilidade estrutural.

    p "Os POMs são atraentes como blocos de construção para o projeto e síntese de novos materiais com propriedades e funções desejáveis ​​- eles podem transportar prótons com eficiência, por exemplo, mas apenas em baixas temperaturas e em baixa umidade, "disse o autor do artigo Masahiro Sadakane, professor da Escola de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Avançada, Universidade de Hiroshima. "Infelizmente, um grande problema a ser resolvido é que nosso composto se decompõe em altas temperaturas e umidade. "

    p Para resolver este problema, os pesquisadores investigaram como ajustar melhor o composto encapsulando íons carregados positivamente nas cavidades internas do material. Íons positivos, conhecido como cátions, ajudam a equilibrar íons carregados negativamente, conhecido como ânions, para estabilizar a condutividade em um material.

    p Eles decidiram incorporar európio, um elemento metálico que é sólido à temperatura ambiente, no material. Europium é particularmente atraente para as moléculas de água, que traz oxigênio externo para o material. Os prótons se movem pelo sistema ligando-se ao oxigênio. Quanto mais oxigênio, mais condutor de prótons é o processo.

    p "Nosso objetivo é produzir materiais estáveis ​​com alta condutividade de prótons, "disse a autora do jornal Sayaka Uchida, professor associado do Departamento de Ciências Básicas, Escola de Artes e Ciências, A Universidade de Tóquio. "Por meio do controle preciso dos componentes, produzimos esse material. "

    p O material continuou a demonstrar alta condutividade de prótons em temperaturas de 368 Kelvin (202,73 graus Fahrenheit) e 50% de umidade. Os pesquisadores planejam aumentar ainda mais a estabilidade e a condutividade do próton.

    p “Pretendemos aumentar a estabilidade e a condutividade do próton para que este material possa ser usado como eletrólito em células a combustível, melhorando seu desempenho, "Sadakane disse." Este trabalho pode fornecer orientação para o projeto de condutores de prótons de estado sólido. "


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