A primeira condutividade de hidróxido em filmes finos de polímero condutor de ânion
p Figura 1:A primeira medição da condutividade do hidróxido e comparação em filmes finos de polímero condutor de ânion. (X =OH e Br). Crédito:Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão
p À medida que a descarbonização progride rapidamente no mundo, as células de combustível oferecem eficiência elétrica potencialmente maior do que os sistemas convencionais de geração de energia. As células a combustível de membrana de troca aniônica oferecem vantagens de usar catalisadores de metais não preciosos do que as células a combustível de membrana de troca de prótons. Um dos desafios desta célula de combustível de próxima geração é esclarecer a condutividade do íon hidróxido no polímero condutor de íon ao redor do catalisador do eletrodo. A dificuldade de estudar a condutividade do íon hidróxido na interface do eletrodo é que o íon hidróxido, que é uma operadora, reage facilmente com o dióxido de carbono no ar. Para resolver este problema, todos os dispositivos de avaliação foram aprimorados para que a amostra não entrasse em contato com o ar. p Em um novo estudo publicado em
ChemSusChem , pesquisadores do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão (JAIST), a saber, o Professor Associado Yuki Nagao e Ph.D. alunos Fangfang Wang e Dongjin Wang, conseguiu identificar com precisão a condutividade do íon hidróxido e a quantidade de água contida na amostra sem expor a amostra de filme fino ao ar. Polímeros catiônicos à base de fluoreno foram sintetizados, e Br
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e OH
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amostras como contra-ânions foram preparadas para comparação. Foi revelado que o filme fino de 270 nm contendo íons hidróxido exibe uma alta condutividade do íon hidróxido de 0,05 S cm
-1
. Esta condutividade iônica era mais de duas vezes mais alta que o valor do filme fino contendo íons Br- como mostrado na Figura 1.
p Surpreendentemente, também foi revelado que a condutividade do íon hidróxido da forma de filme fino contendo íons hidróxido era comparável à da forma de membrana espessa. Esta tendência parece ser diferente dos resultados relatados em polímeros condutores de prótons.
p "O desenvolvimento de uma melhor compreensão dessas propriedades e seus impactos na condução do íon hidróxido será importante para esclarecer os mecanismos de condução do íon hidróxido e melhorar o desempenho da célula de combustível, "explica o professor associado Yuki Nagao da JAIST. Novas descobertas parecem ser um passo sólido em direção a uma sociedade do hidrogênio.