24 окт 2023 183

Исследователи объединили несколько металлов для создания более дешёвых топливных элементов

Топливные ячейки считаются многообещающим источником «зеленой» энергии. Они могут изменить различные отрасли, включая транспортировку и производство энергии, так как генерируют электричество посредством химической реакции, при которой образуются только вода и тепло.

До сих пор большинство исследований в этой области сосредотачивались на ячейках, которые используют платину как катализатор для приведения химической реакции в действие, однако платина — дефицитный и дорогостоящий ресурс. Создание коммерчески жизнеспособного продукта оказалось сложной задачей.

Исследователи из Университета Западного Онтарио обнаружили, что интеграция других металлов — палладия и кобальта, снижает необходимое количество платины для производства энергии и создает более стабильный катализатор для топливных ячеек.

Цзун-Конг Шам, Сюэлянг Сун, Али Фейзабади и их коллеги из Химического факультета и факультета механики и материаловедения Университета Западного Онтарио использовали Канадский синхротронный источник (CLS) университета Саскачевана (USask), чтобы разработать и протестировать свой новаторский подход. Их новое исследование было недавно опубликовано в журнале Journal of Physical Chemistry C.

На CLS мы успешно провели анализ новых наноматериалов в реальном времени, получив информацию о взаимодействии кислорода с платиной. Также мы многое узнали об эффективности и производительности катализатора при передаче электронов между платиной и другими металлами.

Усовершенствование производительности платины и повышение устойчивости катализатора позволяет не только снизить зависимость от дефицитных и дорогих материалов, но и повысить общую эффективность и срок службы протонно-обменных мембранных топливных ячеек. Этот прорыв может сделать топливные ячейки более экономически целесообразными и экологически чистыми, способствуя более широкому внедрению технологий чистой энергии.

— Али Фейзабади, член команды из Университета Вестерн.

Экономические и экологические выгоды

Исследователи в восторге от результатов, полученных в ходе исследования, и от значения их работы в области коммерциализации альтернативного источника энергии.

Наши исследования представляют собой значительный шаг в решении проблем в области устойчивой энергетики. Они убирают ограничения, связанные с топливными ячейками, увеличивая их эффективность, снижая расходы и улучшая экологический след. Путем смягчения этих проблем мы надеемся ускорить переход к чистой энергии и внести вклад в борьбу с изменением климата

— Али Фейзабади.