Yeni katalizör, bir karbon taşıyıcı ile dağıtır. Bu, oksidasyonu önler ve böylece örneğin elektrikli arabalarda kullanılabilecek sistemin uzun vadeli performansını korur.
Bern (İsviçre). Pille çalışan elektrikli sürücülerle karşılaştırıldığında, yakıt hücreleri daha uzun menzile sahiptir ve daha hafiftir. Ek olarak, elektrotlar üzerindeki katalizörlerin oksijenle reaksiyona girerek enerji ürettiği hidrojen yakıtları birkaç dakika içinde yeniden doldurulabilir.
Ancak oksijen elektrodundaki bir karbon destek üzerinde platin-kobalt parçacıklarından oluşan akım katalizörleri, parçacıklar kaynaştığı için paslanır ve bu nedenle performanslarını kaybederler ve bu da katalizörün yüzey alanını azaltır. Matthias Arenz liderliğindeki Bern Üniversitesi’ndeki bilim adamları bu nedenle karbon taşıyıcısı olmayan yüksek performanslı bir elektrokatalizör üretmeye çalıştılar.
Katalizör parçacıklarının gözenekli yapısı
Nature Materials dergisindeki bir yayına göre, Kopenhag Üniversitesi’nden bilim adamlarıyla birlikte bu nedenle gözenekli bir katalizör parçacıkları ağından oluşan yeni bir yapı geliştirdiler. Çalışma yazarı Gustav Sievers’e göre, “bu, yaygın karbon bazlı katalizörlerin korozyon sorunlarını ortadan kaldırıyor.”
Yapı, katot püskürtme işlemi kullanılarak üretildi. Gaz halindeki kobalt ve platin atomları, bir substrata ayrı katmanlar halinde uygulanır. Havada yoğunlaştıklarında, kendi kendini destekleyen ve bu nedenle bir karbon taşıyıcı gerektirmeyen gözenekli bir platin ve kobalt oksit ağı oluştururlar.
Endüstriyel uygulama mümkün
İlk yazar Gustav Sievers, “özel püskürtme işlemi ve sonraki işlemle, katalizöre geniş bir yüzey alanı veren ve aynı zamanda kendi kendini destekleyen çok gözenekli bir yapı elde edilebileceğini” açıklıyor. endüstriyel olarak ölçeklenebilir ve bu nedenle örneğin otomotiv endüstrisinde daha büyük üretim hacimleri için kullanılabilir.”
800 döngüden sonra yüzde 15 yüzey kaybı
Bir yakıt hücresinde, yeni katalitik konvertör, otomobiller için tipik olan start-stop kullanımı sırasında 800 şarj döngüsünden sonra yüzey alanının yüzde 15’ini kaybetti. Geleneksel bir platin-kobalt katalizörü, aynı kullanımla deney sırasında eski yüzeyinin yüzde 53’ünü kaybetti.
Arenz’e göre, “yeni katalizör böylece yüksek düzeyde bir performans elde ediyor ve daha yüksek sıcaklıklarda ve yüksek akım yoğunluklarında bile kararlı yakıt hücresi çalışması vaat ediyor.” Bu nedenle bilim adamları, “çalışma sonuçlarının sürdürülebilir enerji kullanımının daha da geliştirilmesi için önemli olduğunu” belirtiyorlar. , özellikle yoğun trafik için hareketlilik sektöründeki mevcut gelişmeler göz önüne alındığında.”