日前，天津大學教授焦魁團隊成功研發超高功率密度的質子交換膜燃料電池，其性能較主流同類產品提升近兩倍，相關成果已發表于國際權威能源研究期刊《焦耳》。

氣候變化危機下，全球能源系統正在經歷深刻轉型。氫能作為一種潛力巨大的低碳能源載體，在轉型進程中發揮重要作用。氫燃料電池被視為最有前景的氫能應用技術之一。然而，如何提高其體積功率密度，成為目前技術上的重大挑戰。

據了解，焦魁團隊對質子交換膜燃料的電池結構進行重構，集成新的組件，改善了氣-水-電-熱傳遞路徑，成功實現了超薄、超高功率密度的燃料電池;團隊通過引入靜電紡絲技術制成的超薄碳納米纖維薄膜及泡沫鎳，去除了傳統的氣體擴散層和溝脊流道，有效降低了膜電極組件約90%的厚度，降低了80%以上的反應物擴散導致的傳質損失，最終將燃料電池體積功率密度提升約兩倍。

經研究團隊估算，采用這種新型燃料電池結構的電堆峰值體積功率密度有望達到9.8千瓦每升，相比目前市面上主流同類產品性能提升超過80%。這項成果不僅為質子交換膜燃料電池技術的進一步發展提供了重要的指導，也預示著清潔能源領域邁向新高度的可能性。