要点
- ✦使用能够可逆地吸放氢气的塑料薄膜，开发出了世界首个可反复充放电的便携式全聚合物燃料电池。
- ✦证实了其在一定电流密度下最长可发电8分钟左右，且可反复充放电循环50次。
- ✦没有起火的危险，且重量轻，具有出色的便携性，因此可以应用于移动设备等。
由AIpatent认证专家库成员（欲知详情可联络support@aipatent.com）等人组成的研究小组，使用能够可逆地吸放氢气的塑料薄膜，开发出了世界首个充电式燃料电池“可充电全聚合物燃料电池”。
固体聚合物燃料电池（以下称PEFC）※1用于汽车时通过高压储氢罐供氢，家用时通过城市天然气（甲烷）水蒸气重整※2来供氢，但在便携性、安全性和能源成本方面还存在诸多问题。
本研究成功开发出无需储氢罐和重整反应装置且安全可反复充放电的便携式PEFC。其在一定电流密度（1mA/cm2）下最长可发电8分钟左右，且可反复充放电循环50次。未来，通过组成材料的高性能化 · 最优化以及提高耐久性等，有望将其用于手机、小型电子设备等移动设备的电源。
本研究成果于2020年10月9日（周五）上午10点（英国时间）在Nature系列杂志《Communications Chemistry》线上发表。
1. 先行研究
在近几年能源·环境问题的背景下，全世界范围内正在大力开展有关清洁高效的能源转换装置的开发。其中，PEFC已在汽车驱动用电源、家用电源等中得到实际应用，并且有望在未来普及到其他领域。
作为当前PEFC使用的氢储存供给系统，用于汽车时通过高压储氢罐供氢，家用时通过城市天然气水蒸气重整装置制氢，但在便携性、安全性和能源成本方面还存在诸多问题。因此，为了扩大PEFC的应用领域，需持续研发各种储氢材料。
众所周知的储氢材料有储氢合金（LaNi5、Mg2Ni等），虽然其单位体积的储氢量很大，但其单位重量的储氢量很小；有机氢化物（甲基环己烷等）作为有机材料，其单位体积和单位重量的储氢量都很大，但由于其挥发性、易燃性和毒性的特点，因此需要更安全且储存密度更大的储氢材料。2016年，已有研究者成功开发出可制成塑料薄膜的酮聚合物，并将其用作高分子类储氢材料，并证实该材料具有吸放氢气的功能。然而，尚未有人将这种塑料薄