요즘 휴대폰, 노트북 컴퓨터 또는 유목 센서 네트워크와 같은 전원 휴대용 장치 수있는 에너지원의 디자인은 도전입니다. 이러한 장치는 현재 자신의 자율성을 제한하고 인간의 개입과 충전 전기 에너지 소스를 필요로 배터리 구동됩니다. 또한 그들은 그들의 확산과 호환되지 않는 폐기물을 생성합니다. 다음 10 년 동안 반도체 국제 기술 로드맵 [1] 예측 0.6 향해 전력 microcircuits의 작업을하는 데 필요한 전압의 감소 V. 소형 연료 전지 (FC)의 사용이 나타납니다와 전원 휴대용 전자를 매력적인 방법 깨끗하고 refillable 에너지원. 이것은 현재 FC 연구 분야에서 발생하는 강렬한 활동을 설명하는 이유 중 하나입니다. FC 모든 종류의 중 단 두 사람은 소형화를 위해 정말 적합합니다. 제한은 주로 100 ° C.보다 낮게하는 데 필요한 작동 온도에서 나온 그 중 하나는 프로톤 교환 막 (PEM) FC입니다. PEM FC의 핵심 요소는 양자 높은 전도성을 가지고 있으며 다른 모든 현재 종류 (H 2, O 2, 물, 기타 연료 등)에 스며들지되어야 막이다. 최첨단 미니어처 FC [2-6] 일반적으로 산소, 물, 전류 및 열의 감소와 함께 생산 음극에 수소가 소비되는 양극,에서 양자를 실시 이오노머 필름을 사용합니다. 현재, 최고의 전도율 (0.08 S.cm -1)은 Nafion ® perfluorosulfonated 세포막에 의해 도달합니다. 그러나 수화시 높은 비용과 기하학적인 불안정성은 같은 폴리머의 심각한 제약의 일부입니다. 같은 Nafion ®와 같은 ionomeric 막의 프로톤 전도성 과정의 성격은 여전히 완전히 이해되지 않습니다. 현재 합의 [7] 물 분자를 포함하는 연결 친수성 도메인을 포함하여 소수성 사슬의 뼈대로 Nafion ® 멤브레인을 설명하는 것입니다. 연결 채널의 직경은 약 3 NM입니다. 이 해골의 낮은 강성이 분자 상호 작용에 대한 응답으로 수화로 막의 팽창에 대한 책임이 있습니다. 여기, 잠재적으로 파괴적인 기술은 작은 크기의 FC의 protonic 전도 기능을 실현하는 새로운 방법을 허용 증명합니다. |