Исследователи недавно объявили о значительном прорыве в разработке катализатора-заменителя платины для топливных элементов. Водородные автомобили, в которых используются топливные элементы с протонообменной мембраной (PEMFC), в значительной степени полагаются на платиновые катализаторы для электродных реакций.
В частности, было замечено, что электрохимическая реакция на катоде топливного элемента протекает медленно, что требует большого количества платинового катализатора для усиления реакции.
Совместная исследовательская группа успешно разработала новый «одноатомный материал железо-азот-углерод-фосфор» для катода, который может заменить платину, и определила механизм его активации.
Что делает этот катализатор особенно примечательным, так это его применимость не только для коммерческих PEMFC, но и для топливных элементов с анионообменной мембраной следующего поколения (AEMFC).
Недавно разработанный материал содержит следовые количества атомов железа, рассеянных внутри углеродной матрицы, а вокруг них связаны азот и фосфор.
Эксперты объясняют, что, включив фосфор в активную часть существующего одноатомного катализатора железо-азот-углерод, они успешно преодолели ограничения и улучшили производительность.
Топливные элементы представляют собой сложные реакционные системы, что затрудняет применение недавно разработанных катализаторов в практических топливных элементах. Однако этот катализатор был успешно применен как к PEMFC, так и к AEMFC, что позволило добиться значительного повышения производительности.
