Pixabay License. Volné pro komerční užití

Účinný vodíkový palivový článek se obejde bez drahých kovů

Ve vodíkových palivových článcích se v současnosti jako katalyzátor používá především platina, eventuálně jiné drahé kovy. Existují sice i tzv. alkalické palivové články s polymerní membránou, které se bez drahých kovů obejdou, nemají ale dostatečný výkon ani životnost.
Platina funguje jako katalyzátor pro obě reakce v článku (tj. oxidaci vodíku i redukci kyslíku) a dobře snáší zde panující kyselé prostředí. Héctor D. Abruña z Cornell University a jeho kolegové při snaze obejít se bez platiny museli vyřešit dva hlavní problémy: účinnost/rychlost samotné oxidace vodíku a trvanlivost článku, tj. aby nedocházelo k jeho pasivaci v důsledku tvorby oxidů kovů.
K překonání těchto problémů výzkumníci navrhli katalyzátor na bázi niklu, pokrytého ultratenkou (2 nm) vrstvou uhlíku dopovaného dusíkem. Takto funguje anoda, kde se oxiduje vodík. Katoda, kde dochází k redukci kyslíku, je z kobaltu a manganu (možnost dalšího zvýšení účinnosti redukce kyslíku nabízí využití nitridu kobaltu). Výsledný vodíkový palivový článek se pak obejde zcela bez vzácných kovů a poskytuje výkon více než 200 miliwattů na centimetr čtvereční.
Samotná niklová elektroda by v důsledku tvorby oxidů niklu rychle ztrácela účinnost, uhlíkový (grafenový) povlak dopovaný dusíkem ji ale chrání a udržuje potřebnou rychlost reakce/výkon článku. Elektroda je pak také mechanicky stabilnější a navíc mnohem odolnější vůči oxidu uhelnatému, který dokáže rychle otrávit platinový katalyzátor. Článek by tedy mohl být nejen levnější, ale nabízet i další výhody.

Yunfei Gao et al, A completely precious metal–free alkaline fuel cell with enhanced performance using a carbon-coated nickel anode, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2119883119
Zdroj: Cornell University / Phys.org

Mikrobiom psů je podobně zajímavý jako u lidí

Mikrobiom dnes pokládáme za výrazný faktor ovlivňující náš zdravotní stav. Konkrétní podoba mikrobiomu závisí na …

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close