用于潜在安全关键环境的有机氢气传感器

准确监测氢气浓度对于优化燃料电池性能、最小化清除损失和减少长期降解至关重要。传统的氢气传感器通常依赖催化材料，且在燃料电池环境中面临氧气清除需求等局限性。本文报道了一种基于无催化金属的有机分子新型氢气感知机制的发现。该传感器基于典型的垂直堆叠结构，包含 $\mathrm{Alq_3}$ 作为活性有机材料。随着暴露于氢气，设备显示出电阻率的增加，产生可靠的传感器信号，该信号随氢气浓度、温度和湿度的变化呈线性关系，在100%体积分数的氢气下 exhibits 相对响应最高可达3.5%。通过将传感器暴露于外部磁场，可调节传感器响应的上升和下降时间。这种新型有机传感器在燃料电池相关条件下以及更广范围的氢气浓度下 demonstrate出良好的灵敏度。这种具有高 miniaturization potential 和成本效益的新型氢气传感器类为燃料电池、化工行业或能源存储应用中的实时氢气监测和高级控制策略铺平了道路。