當前的燃料電池的運行溫度為60-80℃，因此需要大型散熱器和進氣口才能保持溫度。據外媒報道，為解決該問題，洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）的科學家們開發出一種可在80-160℃下運行的新型聚合物燃料電池，其額定功率密度比最先進的燃料電池更高，解決了長期存在的過熱問題。而過熱問題也是卡車和公共汽車等交通運輸工具使用中型和重型燃料電池面臨的主要技術障礙之一。

（圖片來源：洛斯阿拉莫斯國家實驗室）

洛斯阿拉莫斯材料合成與集成器件組（Materials Synthesis&Integrated Devices group）研究人員Yu Seung Kim表示：“燃料電池是一種能量轉換裝置，通過電化學結合空氣中的氫和氧來發電。與其他電動汽車一樣，燃料電池汽車是零排放汽車，并沒有與煙霧相關或溫室氣體尾氣排放。此外，氫氣可以從多種國內資源中生產，具有零溫室氣體排放的潛力。”

氫燃料電池是中型和重型公路運輸的理想選擇，包括卡車和公共汽車，并且還可用于海洋、鐵路和航空應用。

鑒于全球都致力于減少運輸排放，因此未來中型和重型運輸需要實現電氣化，無論是采用電池還是氫燃料電池。與電池驅動的車輛相比，燃料電池可為遠程應用提供快速燃料和充足的燃料存儲。幾十年來，研究人員一直在探索可以在100℃以上運行的燃料電池，通過更好的熱量和水管理來實現更簡單的燃料電池系統。雖然需要額外操作來確定重型應用所需的耐用性，但這項研究提供了一種可在炎熱和干燥條件下制造高性能燃料電池的解決方案。

傳統的高溫聚合物電解質膜燃料電池在電極處的電解質為磷酸作。但在這項研究中，洛斯阿拉莫斯團隊設計出一種由膦化聚合物和全氟磺酸組成的聚合物電解質。在這種復合電解質結構中，研究小組發現全氟磺酸中的一個質子會轉移到膦化聚合物上，并顯著提高了質子傳導性。通過采用復合聚合物電解質，研究人員能夠在160℃溫度下實現燃料電池每平方厘米近800毫瓦的額定功率密度，比磷酸基燃料電池高60%。

此項研究由美國能源部（DOE）高級研究計劃署能源（ARPA-E）提供支持，旨在開發用于運輸應用的創新高溫聚合物電解質燃料電池。