Forskare från University of California, Irvine, har upptäckt ett sätt att flytta protoner, de positivt laddade partiklarna som finns i atomernas kärnor, vilket avsevärt skulle kunna förbättra prestandan och effektiviteten hos vätebränslecellsteknologi.

Vätebränsleceller är en alternativ energikälla som producerar elektricitet genom en kemisk reaktion mellan väte och syre. Protoner spelar en avgörande roll i denna process genom att överföra elektrisk laddning från vätgas till syreelektroden.

Huvudspärren i denna process ligger i den långsamma spridningen av protoner över polymermembranet som vanligtvis används i vätebränsleceller, vilket begränsar cellens effektivitet och effekt.

Under ledning av professor Gregory Tew designade och syntetiserade UCI-teamet en ny typ av membranmaterial speciellt framtaget för att möjliggöra snabbare rörelse av protoner. Detta membran innehåller kanaler i nanoskala som är kantade med funktionella grupper som "griper" och skjuter protoner över membranet, vilket avsevärt påskyndar protonöverföringsprocessen.

Den förbättrade protonledningsförmågan hos det nya membranet har potential att revolutionera vätebränslecellstekniken genom att möjliggöra snabbare reaktionshastigheter, högre effektdensiteter och förbättrad effektivitet. Detta skulle kunna göra vätebränsleceller till ett lönsamt, kostnadseffektivt alternativ till traditionella fossilbränslebaserade energikällor.

Resultaten, publicerade i tidskriften "Nature Materials", representerar ett stort genombrott inom området för protonledande material och kan bana väg för effektivare vätebränslecellsystem i framtiden.