Созданы более эффективные водородные топливные ячейки

Созданы более эффективные водородные топливные ячейки

На водородные топливные элементы подобные тем, что устанавливаются в некоторые «зелёные» автомобили, возлагаются серьёзные надежды, но чтобы они стали явью, нужно повысить их эффективность и снизить стоимость. Возможно, учёным из Университета Центральной Флориды (США) удалось найти возможность и волков накормить, и овец сберечь.

На водородные топливные элементы подобные тем, что устанавливаются в некоторые «зелёные» автомобили, возлагаются серьёзные надежды, но чтобы они стали полноправной явью, нужно значительно повысить их эффективность и снизить стоимость. Возможно, исследовательская группа из Университета Центральной Флориды (США) сумела найти возможность и волков накормить, и овец сберечь.
Большинство водородных топливных элементов используют в качестве катализатора дорогой благородный металл — платину. Есть всего несколько альтернативных вариантов, способных и хорошо работать, и выдерживать высокую кислотность среды внутри рабочего объема топливного элемента, в котором энергия химической реакции водорода конвертируется в электрическую. Лишь четыре элемента не поддаются коррозии в таких условиях — это платина (Pt), иридий (Ir), золото (Au) и палладий (Pd). Первые два очень редки и дороги (особенно иридий), что делает их совершенно бесполезными для массового производства. Другие, как всегда полагали, не так эффективны в качестве катализаторов водородных топливных ячеек.
Учёные из Университета Центральной Флориды под руководством Сергея Столбова сконцентрировали свои усилия как раз на золоте и палладии, стараясь сделать их более подходящими для соответствующего применения. Результатом стало создание слоевой сэндвич-подобной структуры, состоящей из более распространённых элементов — золота, палладия и др.

Созданы более эффективные водородные топливные ячейки

Сергей Столбов, Университет Центральной Флориды (США). (Фото University of Central Florida.)

Внешний моноатомный слой (верх «сэндвича») — это палладий или золото. Ниже идёт слой, работающий на повышение скорости энергетической конверсии, а также выступающий в качестве защиты катализатора от кислотного окружения. Эти два слоя покоятся на основании из недорогого субстрата — вольфрама (W), который также добавляет стабильности всему катализатору. В качестве слоя номер два используются рутений (Ru) или железо (Fe) для золота и палладия, соответственно. Получилось, правда, не совсем равноценно, и триумвират Pd, Fe и W выглядит намного дешевле, чем Au, Ru и W.
Результаты работы представлены в Journal of Physical Chemistry Letters.
Создав слоистую структуру катализатора, учёным удалось повысить эффективность энергетической конверсии, а также существенно снизить цену конечного продукта за счёт отказа от наиболее дорогих и редких металлов. Группа г-на Столбова уже тесно сотрудничает с Министерством энергетики США, чтобы понять, насколько воспроизводимы полученные результаты и имеет ли подобная реализация потенциал для промышленного производства.
Подготовлено по материалам Университета Центральной Флориды.

источник: science.compulenta.ru

Расскажите друзьям

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Больше информационных новостей

Гидроизоляционный материал Пенетрон применяется для гидроизоляции бетонных и железобетонных конструкций,…

Подробнее

Один из самых популярных и востребованных в России интернет-магазинов Aliexpress…

Подробнее

Современное оборудование для автоматизации кафе позволяет сделать работу заведения точной…

Подробнее

Искусство татуировки в последнее время набирает большие обороты, причем спрос,…

Подробнее
Недавно опубликованы

За последние несколько лет популярности цифровых денег не удивительно, что…

Подробнее

Для ремонта автомобиля всегда требуются запчасти. Но как показывает практика,…

Подробнее

Искусство татуировки в последнее время набирает большие обороты, причем спрос,…

Подробнее

Предприниматели, занимающиеся ведением бизнеса в сфере обслуживания и питания, будут…

Подробнее