韩国化学技术研究院研究团队成功开发出一种应用于氢能系统的新型垫片技术,该技术通过增强材料性能提升聚合物电解质膜燃料电池和水电解槽的安全性与效率。这项新型垫片技术采用功能化二维氮化硼纳米片与聚合物基体复合制备而成。
研究团队负责人吴根焕博士表示:"这项研究为国内生产高性能硅基垫片奠定了基础,此前这些垫片一直依赖进口。"该新型垫片技术通过1-芘甲基丙烯酸酯对氮化硼纳米片进行功能化修饰,实现了纳米填料与聚合物链的C-C偶联,形成高密度交联网络结构。
实验数据显示,仅添加0.5%功能化氮化硼纳米片即可显著提升材料性能。乙丙橡胶复合材料杨氏模量提高32.1%,氢气渗透率降低55.7%;硅酮复合材料杨氏模量提高96.6%,氢气渗透率降低42.7%。在长期化学耐久性测试中,新型垫片技术制备的材料表现出良好的稳定性。
韩国化学技术研究院院长李永国博士指出:"通过开发不含PFAS的高耐久性密封材料,我们既可以实现环境合规,又可以提高安全性。"这项新型垫片技术同时改善了材料的气体阻隔性、耐化学性和电化学性能,为氢能系统提供了非氟化材料解决方案。
该新型垫片技术的研究成果发表于《先进复合材料与混合材料》期刊,有望推动氢燃料电池汽车和大型水电解系统的商业化进程。
更多信息:Won-Jong Choi 等人,《通过功能化二维氮化硼纳米片的 C-C 偶联增强聚合物电解质膜燃料电池和水电解槽密封垫的性能和耐久性》,《先进复合材料与混合材料》(2025)。














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