Найменший в світі літак
17 Жовтня , 2018
Літій-іонний акумулятор вперше надрукований на 3D-принтері
19 Жовтня , 2018

Розроблено стійкий каталізатор для водневих паливних елементів

У складі каталізатора традиційно використовується платина — метал, не з найрідкісніших на Землі, але дуже дорогий. Спроби замінити її чимось простішим вже багато років впираються в те, що сплавні каталізатори, які складаються з кількох речовин, недовговічні. Опинившись в паливному елементі вони швидко деградують, втрачаючи ефективність.

Дослідники з Університету Брауна розробили новий сплавний каталізатор, який знижує використання платини  і добре витримує випробування на паливних елементах. Як показали випробування, підсумки яких описані в журналі Joule, каталізатор, виготовлений з наночастинок із сплаву платини з кобальтом, досить реактивний і при цьому довговічний.

Винайдений вченими матеріал являє собою гранули нанометрового розміру. Зовнішній шар кожної гранули складається з чистої платини. Під ним йдуть почергово шари платини і кобальту атомарної товщини.

Одержаний «пиріг», незважаючи на мікроскопічні розміри своїх гранул цілком продуктивний.

Тестування показало, що каталізатор перевершує цілі, встановлені Міністерством енергетики США як для початкової активності, так і для довговічності. Міністерство запропонувало дослідникам розробити каталізатор з початковою активністю 0,44 ампер на міліграм платини до 2020 року та активністю щонайменше 0,26 ампер на міліграм після 30 000 циклів напруги (приблизно еквівалентна п’ятирічному використання в паливному елементі). Випробування нового каталізатора показало, що він мав початкову активність 0,56 ампер на міліграм і активність після 30 000 циклів 0,45 ампер.

“Пошарове розташування атомів в серцевині допомагає згладити і затягнути платинову решітку в зовнішній оболонці”, – каже Шоуен Сон, професор хімії університету Брауна та старший автор дослідженняі.

“Це підвищує реакційну здатність платини і одночасно захищає атоми кобальту від вимивання під час реакції. Ось чому ці гранули працюють набагато краще гранул сплавів із випадковим розташуванням атомів металів.

Джерело

Author: LEU

Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

LEU
LEU
Головний редактор сайту uaengineer.com.ua

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: