به گزارش سرويس فنآوري ايسنا، دکتر ويجاياموهانان پيلاي، مجري طرح چنين توضيح ميدهد:« بهبود در رسانايي پروتون غشاي الکتروليت حتي با يک مرتبه بزرگي، ميتواند عملکرد پيلهاي سوختي را بهطور رؤيايي تغيير دهد. در حال حاضر از غشاءهاي ساختهشده از نفيون(اسيد سولفونيک در شکل يک پليمر جامد) بهعنوان غشاي الکتروليت پليمري(PEM) در پيلهاي سوختي ـ که در دماهاي 80-60 درجه سانتي گراد کار ميکنند ـ بهطور گستردهاي استفاده ميشود.
اگرچه اين غشاهاي پيشرفته رساناييهاي خوبي براي پروتون، در محدوده 01/0 تا 1/0 زيمنس بر سانتيمتر در محيط مرطوب دارند؛ ولي داراي محدوديتهاي زيادي نيز هستند که عبارتند از وابستگي به آب براي رسانايي الکتريکي، نفوذپذيري بالا براي متانول و ميل به تجزيه شدن در حضور راديکالهاي هيدروکسي، يک مداخلکننده در واکنش کاتدي و پايداري شيميايي و مکانيکي متوسط.پيلاي ميگويد که تلاشهاي مهمي از سوي محققان پيل سوختي، در جهت توسعة مواد ترکيبي صورت گرفته که ميتواند قابليتهاي نفيون را در نگهداري آب بالا ببرد، به گونهاي که در دماهاي بالا، رسانايي پروتون را از دست ندهد.
او ميگويد:«ما در کار خود از نانولولههاي کربني عاملدارشده با اسيد سولفونيک در ماتريس نفيون استفاده کردهايم و توانستهايم تعداد گروههاي اسيد سولفونيک را ـ که يک عامل کليدي در رسانايي آن است ـ در اين غشا افزايش دهيم.»
استفاده از نانولولههاي کربني تکجداره ميتواند پايداري مکانيکي غشاهاي ترکيبي را نسبت به غشاهاي نفيون افزايش دهد؛ بنابراين ميتواند قيمتها را در فناوري PEMFC پايين آورد.
پيلاي توضيح ميدهد که رسانايي بالاي پروتون در نفيون به ساز و كاري که در آن سازماندهي مجدد پيوندهاي هيدرژني يک نقش کليدي بازي ميکنند، مربوط ميشود.
به گزارش ستاد ويژه توسعه فنآوري نانو، همين که اسيد سولفونيکهاي اضافي در سطح نانولولههاي تکجداره قرار ميگيرد، شرايط خوبي را براي جستوخيز آسان پروتون آماده ميکند که اين عمل به نوبة خود باعث افزايش تحريکپذيري پروتون و بالا رفتن رسانايي ميشود. غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولولههاي کربني تکجدارة عاملدارشده، تقريباً يک مرتبه بزرگي رسانايي بالاتري دارند، در عوض ما فهميدهايم که غشاهاي ترکيبي نفيون - نانولولههاي کربني تکجدارة عاملدارنشده، هيچ بهبودي در رسانايي پروتون نشان نميدهند.
اين کار راه تازهاي براي طراحي الکتروليتهاي پليمري براي چشمههاي توان الکتروشيميايي مانند پيلهاي سوختي گشوده است و نشان ميدهد که جداي از بهبود قابل توجه در رسانايي پروتون، غشاهايي که بهطور مناسبي با بهکارگيري نانولولههاي کربني عاملدارشده طراحي شدهاند، قادر خواهند بود که بدون لطمه زدن به رسانايي پروتون، نفوذپذيري متانول را کاهش دهند.
