Смерть дизеля? Новый катализатор готов к миллионам километров на водороде

Для большегрузных автомобилей водородные топливные элементы привлекательнее в качестве альтернативного источника энергии, чем аккумуляторы — они позволяют заправиться так же быстро, как бензином. Обычно в топливных элементах используются платиновые катализаторы, эффективные, но быстро разрушающиеся. Команда ученых из США разработала новый катализатор со сроком службы до 200 000 часов при действующем нормативе 30 000 часов.

Топливные элементы преобразуют химическую энергию водорода в электричество, выделяя в качестве побочного продукта только водяной пар. Однако эта химическая реакция протекает слишком медленно, поэтому для достижения практических скоростей требуется катализатор. Хотя катализаторы из сплава платины традиционно обеспечивают превосходные химические реакции, легирующие элементы со временем выщелачиваются, снижая каталитическую эффективность. Особенно остро эта проблема стоит у большегрузных автомобилей. Чтобы решить ее, команда специалистов из Калифорнийского университета разработала новую архитектуру катализатора, которая защищает платину от обычной для сплавов деградации, пишет Science Daily.

Исследователи начали с внедрения в защитные графеновые карманы сверхтонких наночастиц платины. (Графен — углерод толщиной в один слой атомов — невероятно прочен, легок и обладает высокой проводимостью.) Затем заключенные в графен наночастицы были помещены внутрь пористой структуры углеродной сажи марки Ketjenblack. Конструкция «частицы внутри частиц» обеспечивает долговременную стабильность, сохраняя при этом высокую каталитическую активность, необходимую для эффективной работы топливных элементов.

«Мощные топливные элементы должны выдерживать суровые условия эксплуатации в течение длительного времени, что делает долговечность ключевой проблемой, — сказал Ю Хуан, руководитель научной группы. — Наш катализатор из чистой платины, усовершенствованный с помощью стратегии защиты на основе графена, преодолевает недостатки обычных платиновых сплавов, предотвращая выщелачивание легирующих элементов. Это нововведение гарантирует, что катализатор останется активным и надежным даже в сложных условиях, типичных для дальних перевозок».

Новый катализатор показал потерю мощности менее 1,1 % после ускоренного стресс-теста, разработанного для имитации многолетней эксплуатации, по прошествии которых даже потеря в 10 % считается отличным результатом.

Прогнозируемый срок службы новых топливных элементов превышает 200 000 часов, что намного больше 30 000 часов, целевого показателя Министерства энергетики США, установленного для систем топливных элементов с протонообменной мембраной.

Истории и карточки

1
Вывод КАБСов на Форуме!
форум
Обновление Форума!
Активность EL-комитета НОПСМ-1.mp4_snapshot_00.19.255
Активность EL-комитета НОПСМ
RC3d кейсы-1.mp4_snapshot_00.09.816
Вот как надо делать кабель красивым!

Рекомендуем прочесть

Ученые НГТУ НЭТИ разработали генератор комбинированной волны напряжением до 25 000 В
Коллектив электротехнической лаборатории Новосибирского государственного технического университета НЭТИ...
ИБП производства ЧЗЭО обеспечат надёжность газо- и теплоснабжения Московской области
ООО «Челябинский завод электрооборудования» (ЧЗЭО) завершил поставку и ввод в эксплуатацию промышленных...
Компания «Электрорешения» (бренд EKF) — лидер в соцсетях среди электротехнических компаний по итогам 2025 года
По итогам 2025 года компания «Электрорешения», представитель бренда EKF в России, заняла лидирующие позиции...

Журнал

Читайте и скачивайте архив журнала ElektroPortal, где мы рассказываем о главных новостях и событиях рынка и интересно пишем об электротоварах

Радио Kabel.FM

Слушайте первое кабельное радио Kabel.FM на ЭлектроПортал.Ру

album-art

Прямая трансляция Kabel.FM
00:00

Не работает эфир? Переходи на резервный!