Учеными технологического института в штате Джорджия в США был синтезирован новый катализатор, состоящий из нанокристалов платины и никеля Pt-Ni.
Данная разработка обладает довольно высокой активностью к реакции, которая восстанавливает кислород. Одним из основных препятствий к коммерциализации элементов топлива, является в ORR низкая кристаллическая активность.
Высокую эффективность в образовании энергии являются топливные элементы, состоящие из протоннообменных мембран. Это позволяет ими заменить все двигатели с бензиновыми и дизельными двигателями внутреннего сгорания. Следует помнить, что того чтобы собрать топливный элемент и использовать его в коммерческих целях, необходимо использовать большое количество платины, а это дорогостоящий металл. Для того чтобы сделать топливный элемент работоспособным, необходимы катализаторы большой мощности. Специалистами Министерства энергетики США сделаны расчеты, по которым должна увеличиться активность катализаторов примерно в 3-4 раза. Все это позволит сохранить нынешнюю эффективность, уменьшив, таким образом, число платины, которая используется.
Новый катализатор, который разрабатывается учеными из Америки, в несколько раз будет превосходить требования, а именно он демонстрирует увеличение активности JRR в семнадцать раз. Платину катализатор также использует, но это происходит в сочетании с никелем, а не наночастицами углерода, как происходит в традиционных топливных ячейках.
Нанокристаллы лежат в основе катализатора Pt-Ni и представляют собой особую октаэдрическую форму, что возможно обеспечит большую площадь активности каталитической реакции. Увеличить активность катализатора стало возможным благодаря использованию бензилового эфира в качестве растворителя. Во время синтеза, который происходит, существенно уменьшается количество веществ, что уменьшают активность катализатора. Благодаря этому ученые сохранили необходимую форму нанокристалов.
При проведении эксперимента, новый катализатор показал, что катализатор проявил рекордную активность в массе 0,9 вольта при массе 3,3 миллиграмма, что в показателях выше в 17 раз, по сравнению с углеродными наночастицами.
Учеными в лабораторных условиях было изготовлено несколько граммов катализатора нового типа, который состоял из девяти октаэдрических кристаллов нанометровых. Этого оказалось достаточным для того, чтобы провести тестирование в одной топливной ячейке, этим исследователи и собираются заняться в ближайшее время. Исследователи высказывают мнение, что высокая активность нанокристалов сохраниться в топливных элементах внутри, при этом надежность и долговечность катализатора должна быть высокого качества. В том случае если испытания завершаться успешно, то такие новые топливные ячейки, вне всякого сомнении я, станут конкурентами для привычных нам с детства, бензиновых и дизельных моторов.