На данный момент в элементах топлива используются наночастицы платины, которые исполняют функцию катализатора для ускорения химических реакций. Платина является единственным металлом, который может повторно реагировать в очень кислых условиях. Тем не менее, ее использование затруднительно из-за высокой стоимости.

В Беларуси нашли самолет, на котором могла летать Тимошенко

Чтобы преодолеть это ограничение, команда исследователей во главе с исполнительным директором IBN обнаружили, что при замене центральной части катализатора на сплав золота и меди, оставив лишь внешний слой платины, новый гибридный материал становится в 5 раз более активным и стабильным, чем коммерческий платиновый катализатор.

Функционирование топливного элемента

Топливный элемент представляет собой электрохимическое устройство, подобное гальваническому элементу, но отличающееся от него тем, что вещества для электрохимической реакции подаются в него извне — в отличие от ограниченного количества энергии, запасенного в гальваническом элементе или аккумуляторе.

Топливные элементы осуществляют прямое превращение энергии топлива в электричество, минуя малоэффективные, идущие с большими потерями, процессы горения. Это электрохимическое устройство в результате высокоэффективного "холодного" горения топлива непосредственно вырабатывает электроэнергию.

В качестве источника электроэнергии их используют для питания электронных устройств, транспортных средств, военной авиации и оборудования. Топливный элемент преобразует химическую энергию из водорода (топливо) в электричество посредством химической реакции с кислородом. Топливный элемент может производить электроэнергию непрерывно, пока есть подача топлива.

Новый катализатор

Новый материал для топливного элемента может производить не менее 0,571 ампер электрического тока на миллиграмм платины, по сравнению с 0,109 ампер для коммерческих платиновых катализаторов. Это также первый случай, когда катализатор повысил стабильность и активность реакции топливного элемента со значительным снижением содержания платины.

Чтобы сделать этот катализатор более активным, чем коммерческие платиновые катализаторы, исследователи разработали ядро из нанокристалического материала, который позволяет использовать сплав меди и золота. Это создает сжимающие напряжения на поверхностных атомах платины, что делает ее более активной в лимитирующей стадии восстановления кислорода на топливных элементах.

Во Франции из-за удара молнии упал самолет

Замена ядра наночастицы на менее дорогой золото-медный сплав сокращает использование платины, ведь ключевым направлением исследований в IBN является развитие зеленых энергетических технологий, которые могут привести к повышению эффективности и экологической устойчивости и снижению затрат на их производство.

Хотите первыми получать важную и полезную информацию о ДЕНЬГАХ и БИЗНЕСЕ? Подписывайтесь на наши аккаунты в мессенджерах и соцсетях: Telegram, Twitter, YouTube, Facebook, Instagram.

Теги: золото энергетика медь платина
Источник: химпром Просмотров: 969