Метаноловите горивни клетки получават подобрение
Учените от Националния университет в Инчхон капсулират метанолов катализатор на горивни клетки в защитно молекулно сито, което избирателно предотвратява нежелани реакции.
Директните метанолови горивни клетки (DMFC), които произвеждат електричество, използвайки метанол, ще бъдат алтернативно решение при прехода от изкопаеми горива към икономика на „водород“. Въпреки това нежеланото метанолово окисляване от страна на катода в DMFCs разгражда основния платинен катализатор, причинявайки проблеми с производителността и стабилността. Сега учени от Корея са открили прост метод за покриване на наночастиците от платина със защитна въглеродна обвивка. Това избирателно възпира достигането на метанола до сърцевината на катализатора на катода и решава дългогодишен проблем при метаноловите горивни клетки.
Много учени по света са фокусирани върху намирането на ефективни алтернативи. Въпреки че се възлагат големи надежди на водородни горивни клетки, реалността е, че транспортирането, съхранението и използването на чист водород идва с огромни допълнителни разходи, което прави този процес предизвикателен при съвременните технологии. За разлика от това, метанолът (CH3O3), вид алкохол, не изисква съхранение на студено, има по-висока енергийна плътност и е по-лесен и по-безопасен за транспортиране, като преходът към икономика, основана на метанол, е по-реалистична цел.
Въпреки това, производството на електричество от метанол при стайна температура изисква директна метанолова горивна клетка (DMFC). Един от основните проблеми е нежеланата реакция на „окисляване на метанол“, която се появява, когато метанолът преминава от анода към катода. Тази реакция води до разграждане на платинения (Pt) катализатор, който е от съществено значение за функционирането на клетката. Въпреки че са предложени определени стратегии за смекчаване на този проблем, досега нито една не е била достатъчно добра поради проблеми с разходите или стабилността.
В скорошно проучване, публикувано в ACS Applied Materials & Interfaces, екип от учени от Корея излезе с креативно и ефективно решение. Те изработиха – чрез относително проста процедура – катализатор, направен от Pt наночастици, капсулирани във въглеродна обвивка.
Професор О. Джунг Куон от Националния университет в Инчън, Корея, който ръководи изследването, обясни: „Въглеродната обвивка действа като молекулярно сито и осигурява селективност спрямо желаните реагенти, които всъщност могат да достигнат до местата на катализатора. Това предотвратява нежеланата реакция на Pt ядрата. „
Проф. Куон работи по подобряване на катализаторите на горивни клетки през последните 10 години, мотивиран от многото начини, по които тази технология може да намери своето място в нашето ежедневие.
Той отбеляза: „DMFC имат по-висока енергийна плътност от литиево-йонните батерии и следователно могат да се превърнат в алтернативни източници на енергия за преносими устройства като лаптопи и смартфони.“
Това развитие изглежда много интуитивно и умно. Идеята за струя метанол, захранваща устройството вместо дълъг цикъл на зареждане със сигурност привлича потребителите, а метанолът е много разпространен, относително безопасен и евтин.
