Hitech logo

Чистая энергия

Разработан долговечный и дешевый катализатор для получения водорода

TODO:
Роман Окашин17 октября 2018 г., 10:22

Отсутствие доступного и эффективного катализатора — одна из главных проблем на пути широкого распространения автомобилей на водородных топливных элементах. Ученые из Брауновского университета в США смогли создать сплав, который значительно дешевле используемых сейчас катализаторов на основе платины, при этом он не менее эффективен.

Самые интересные технологические и научные новости выходят в нашем телеграм-канале Хайтек+. Подпишитесь, чтобы быть в курсе.

Полностью избавиться от платины, впрочем, не удалось. Исследователи шли по пути уменьшения ее количества, добавляя различные примеси меньшей стоимости. Это не новый подход. Исследователи и раньше пытались удешевлять каталитические реакции подобным образом, но все заканчивалось быстрой деградацией используемого сплава в экстремальной среде топливного элемента.

Специалисты из Брауновского университета говорят, что получили сплав, который при уменьшении количества платины сохранил свою прочность и устойчивость в агрессивной среде.

Вызывая реакцию восстановления кислорода он со временем не теряет эффективности. Сплав состоит из платины и добавленных в нее наночастиц кобальта, пишет New Atlas.

Ведущий исследования Ли Цзюньжуй объясняет, что часто сплавы показывают даже большую каталитическую эффективность, но эффект сохраняется недолго. Недрагоценные составляющие быстро окисляются и выщелачиваются. Бороться с этим ученые решили специальной структурой сплава. Те самые кобальтовые наночастицы разместили под защитную платиновую оболочку. Дальше слои продолжают чередоваться, образуя сердечник всей структуры.

Слоистая структура — ключ к долговечности и реактивности катализатора, отмечает куратор исследования химик Сунь Шоухэн.

Примененный подход показал хороший результат в лабораторных тестах. Катализатор сохранял активность на протяжении 30 000 циклов, хотя предыдущие сплавы к этому моменту уже давно разрушались.

Тем временем другие ученые ищут альтернативы платине. Команда из Хьюстонского университета создала универсальный катализатор из железа и фосфида никеля. Он пригоден для недорогого и массового производства. В Исследовательской лаборатории армии США заявили, что могут получать водород и вовсе без катализатора — с помощью наногальванического порошка на основе алюминия в сочетании с водой или другой жидкостью.