Vätgas är ett alternativt drivmedel som blir allt vanligare för tunga fordon eftersom vätgasdrivna fordon avger endast vattenånga som utsläpp. Om vätgasen dessutom framställs via förnybar energi är det ett drivmedel helt fritt från koldioxidutsläpp.
Till skillnad från batteridrivna fordon behöver vätgasfordon heller inte belasta elnätet eftersom vätgas kan produceras när elen är billig och sedan lagras.
Men, vissa typer av vätgasdrivna fordon använder bränsleceller och dessa begränsas av relativt kort livslängd. Det är det problem som Chalmers forskare tar sig an i en ny studie.
Forskarna har utvecklat en innovativ metod för att studera och förstå hur delar av bränslecellen bryts ner vid användning.
– Det är ett viktigt steg framåt för att kunna optimera och kommersialisera bränslecellerna, skriver Chalmers.
Man gör det genom att följa en specifik partikel i bränslecellen under användning.
Forskarna har monterat isär bränslecellen med jämna mellanrum och har sedan kunnat följa hur katodelektroden bryts ned på specifika områden under användningen.
– Man har tidigare utgått från att en bränslecells prestanda skulle påverkas av att plockas isär och studeras på det sätt vi har gjort, men det visade sig att det antagandet inte stämmer vilket är överraskande. Därmed har vi kunnat studera bränslecellen under användning, säger forskningsledaren Björn Wickman, docent vid Chalmers.
Hans forskargrupp har kunnat utforska hur materialet i bränslecellen bryts ned på både nano- och mikronivå och exakt när och var nedbrytningen sker.
Det ger värdefull information inför utvecklandet av nya och förbättrade bränsleceller med längre livslängd.
– Från att man tidigare bara tittat på hur bränslecellen åldrats efter användning, har vi nu kunnat titta in i mitten av skeendet, säger doktoranden Linnéa Strandberg.
USA:s energidepartement har pekat ut just förbättrad livslängd för bränsleceller som ett av de viktigaste målen att nå innan bränslecellsdrivna vätgasfordon blir kommersiellt framgångsrika.
Chalmers har nu lagt en grund som man kan bygga vidare på för utvecklandet av bättre bränsleceller.
– Metoden kommer framöver att användas för att utveckla och studera nya material som kan ge bränslecellen en längre livslängd, säger Björn Wickman.
