Une part considérable des efforts déployés pour réaliser un monde durable a été consacrée au développement de piles à combustible à hydrogène afin de parvenir à une économie de l'hydrogène. Les piles à combustible présentent des avantages distinctifs :des rendements de conversion d'énergie élevés (jusqu'à 70 %) et un sous-produit propre, l'eau. Dans la dernière décennie, piles à combustible à membrane échangeuse d'anions (AEMFC), qui convertissent l'énergie chimique en énergie électrique via le transport d'ions chargés négativement (anions) à travers une membrane, ont retenu l'attention en raison de leur faible coût et de leur relative respect de l'environnement par rapport à d'autres types de piles à combustible. Mais bien que peu coûteux, Les AEMFC souffrent de plusieurs inconvénients majeurs tels qu'une faible conductivité ionique, faible stabilité chimique de la membrane, et un taux de performance global inférieur à celui de ses homologues. Maintenant, dans une étude publiée dans le Journal de la chimie des matériaux A , des scientifiques coréens signalent une nouvelle membrane à la fois fine et résistante, et prend en charge ces inconvénients.

Pour développer leur membrane, les scientifiques ont utilisé une nouvelle méthode :ils ont lié chimiquement deux polymères disponibles dans le commerce, poly(2, 6-diméthyl-1, l'oxyde de 4-phénylène) (PPO) et le poly(styrène-b-(éthylène-co-butylène)-b-styrène) (SEBS) sans utiliser d'agent de réticulation. Professeur Tae-Hyun Kim de l'Université nationale d'Incheon, qui a dirigé l'étude, explique, "Une étude précédente a fait une tentative similaire pour fabriquer des membranes échangeuses d'anions (AEM) en réticulant du PPO et du SEBS avec de la diamine comme agent de réticulation. Alors que les AEM ont affiché une excellente stabilité mécanique, l'utilisation de diamine aurait pu conduire à des réactions différentes autres que celles entre PPO et SEBS, ce qui rendait difficile le contrôle des propriétés de la membrane résultante. Par conséquent, dans notre étude, nous avons réticulé le PPO et le SEBS sans aucun agent de réticulation pour garantir que seuls le PPO et le SEBS réagissent entre eux. » La stratégie utilisée par l'équipe du professeur Kim impliquait également d'ajouter un composé appelé triazole au PPO pour augmenter la conductivité ionique de la membrane.

Les membranes fabriquées à l'aide de cette méthode étaient jusqu'à 10 µm d'épaisseur et avaient une excellente résistance mécanique, stabilité chimique, et la conductivité même à une humidité ambiante de 95%. Ensemble, ceux-ci ont conféré une performance globale élevée à la membrane et à la pile à combustible correspondante sur laquelle les scientifiques ont testé leur membrane. En fonctionnement à 60°C, cette pile à combustible a présenté des performances stables pendant 300 heures avec une densité de puissance maximale dépassant celles des AEM commerciaux existants et correspondant à ceux de pointe.

Enthousiasmé par les perspectives d'avenir de ce nouveau MAE prometteur, Le professeur Kim dit, "Les membranes électrolytiques polymères de notre étude peuvent être appliquées non seulement aux piles à combustible qui génèrent de l'énergie, mais aussi à la technologie d'électrolyse de l'eau qui produit de l'hydrogène. Par conséquent, Je pense que cette recherche jouera un rôle vital dans la revitalisation de l'économie nationale de l'hydrogène. »

Peut-être que ce monde propre et vert que nous envisageons n'est pas loin !