Жизнь катализатора топливных элементов была увеличена до 6 раз

Для транспортных средств тяжелых грузов водородные топливные элементы являются более привлекательными в качестве альтернативного источника энергии, чем батареи-они позволяют заряжать топливо так быстро, как при бензине. Обычно платиновые катализаторы используются в клетках сгорания, которые эффективны, но быстро разрушаются. Команда из нас, ученых, разработала новый катализатор с домом до 200 000 часов по сравнению с текущим стандартом 30 000 часов.

Топливные элементы преобразуют химическую энергию водорода в электричество, высвобождая только водяной пары в качестве продукта. Однако эта химическая реакция слишком медленная, поэтому для достижения практической скорости требуется катализатор. Хотя катализаторы платинового сплава традиционно обеспечивают отличные химические реакции, с течением времени легирующие элементы промываются, что снижает каталитическую эффективность. Эта проблема особенно острая в транспортных средствах тяжелых грузов. Чтобы решить это, команда из Калифорнийского университета разработала новую архитектуру катализатора, которая защищает платину от деградационной характеристики сплавов, пишет Science Daily.

Исследователи начали с включения ультрафинов наночастиц платины в защитные карманы Графена. (Округ — Углерод — это толщина одного слоя атомов — он невероятно прочный, легкий и высокопродуктивный). Капсулеры в наночастицах графена затем помещаются в пористую структуру составов углерода Ketjenblack. Частица в конструкции частиц обеспечивает длительную стабильность при сохранении высокой каталитической активности, необходимой для эффективной работы топливных элементов.

«Мощные топливные элементы должны выдерживать трудные условия труда в течение длительного времени, что делает выносливость ключевой проблемой», — говорит Ю Хуанг, руководитель исследовательской группы. — Наш чистый платиновый катализатор, улучшенный со стратегией защиты на основе графена, преодолевает недостатки обычных платиновых сплавов, предотвращая распределение легированных элементов. Это инновация гарантирует, что катализатор остается активным и надежным даже в сложных условиях, характерных для транспортировки с длинным расстоянием. «

Новый катализатор демонстрирует потерю мощности менее 1,1% после ускоренного стресс -теста, предназначенного для моделирования лет работы, после чего даже 10% -ная потеря считается превосходным результатом.