16:41 Новый материал катализатора удлиняет жизнь топливного элемента | |
|
Команда корейских и американских ученых, в настоящее время разработала новый материал для электродов на основе пены меламина и сажи. Высокая пористость значительно облегчает быстрый перенос массы и большое количество каталитически активных центров резко увеличить кислород снижение активности катодов для топливных элементов и металл-воздушные батареи. Реакции, которая происходит в катодах топливных элементов и металл-воздушные батареи является снижение электрохимической кислорода, а именно реакции восстановления кислорода (КИН). Эта реакция значительно тормозится из-за низкой скорости и эффективность топливных элементов становится ниже, чем могла бы быть. Каталитических катоды должны убедиться, что кислород вступает в реакцию с водой, взяв электронов с образованием ОН-ионов в щелочной раствор. Проблема в том, что в сложной системы, включающей твердые, жидкие и газообразные реагенты , транспорта процессы часто слишком медленно, и ингибируют процесс, особенно при исполнении с более высокой плотности тока. Катоды изготовлены из пористого углерода (сажи), на которой каталитически активный металл, как платина мелкодисперсных может очень эффективно минимизировать эту кинетическую торможения. Тем не менее, они дорогие и не очень стабильна, что делает их непрактичными для широкого применения. Команда ученых во главе с Джо Джафил в Ульсан Национального Института Науки и Технологии (Корея) и Мейлин Лю в Технологическом институте Джорджии (США) была вдохновлена структурой тетрапода (греч. тетра: четыре, podes: ноги) волнорезов для синтеза новых высокоэффективных электрокатализатора. Тетраподы строятся на побережье, а также вблизи плотин и причалов для уменьшения силы волн, разбивающихся о берег. Эти структуры также предоставляют убежище для морских форм жизни в их много больших полостей. Когда пена меламина пиролизуется, а затем с помощью ступки и пестика дробится, она образует микроскопические фрагменты напоминающие тетраподы. Ученые обрабатывали пену меламина хлоридом железа, который легирован азотом. Они обуглевали этот продукт и извлечь его с серной кислотой. В результате нанотетраподы с наночастицами углерода имеют очень высокую удельную площадь поверхности, большое количество каталитически активных центров (Fe/Fe3C и CN группы), и многие поры, которые позволяют для быстрого переноса массы . Катоды изготовлены из нового материала электрода обладают высокой прочностью и отличной производительности, сопоставимые с металлической основе катодов - на гораздо более низкой цене. Они представляют собой весьма перспективной отправной точкой для нового поколения недорогих и высокоэффективных металловоздушные батареи и топливные элементы. | |
|
| |
| Всего комментариев: 0 | |