Forscher jener Hong Kong University of Science and Technology (HKUST) nach sich ziehen eine neue Wasserstoff-Brennstoffzelle entwickelt, die nicht nur die bisher langlebigste1 jener Welt ist, sondern selbst kostengünstiger ist und den Weg z. Hd. eine breitere Software grüner Schwung in jener Welt ebnet Streben nachdem einer Kohlenstoffdioxid-neutralen Welt.
Die Wasserstoff-Brennstoffzelle ist eine vielversprechende Vorkaufsrecht z. Hd. saubere Schwung, da sie Strom erzeugt, während sie Wasserstoff und Sauerstoffgas in Saft umwandelt, ohne Emission von Kohlendioxid, Feinstaub und anderen Luftschadstoffen, die Smog und andere Gesundheitsprobleme verursachen können. Unlust ihrer Umweltvorteile und jener jahrelangen Entwicklungsprozess war die Wasserstoff-Brennstoffzelle noch nicht weit verbreitet. Denn seine Stromproduktion hängt stark von einem Elektrokatalysator ab – jener größtenteils aus dem teuren und seltenen Metall Platin besteht.
Wissenschaftler nach sich ziehen sich bemüht, Alternativen zu prosperieren, während sie Platin durch gebräuchlichere und kostengünstigere Materialien wie Fe-Stickstoff-Kohlenstoff ersetzten, doch ebendiese Materialien nach sich ziehen sich entweder denn ineffizient wohnhaft bei jener Stromproduktion erwiesen oder nach sich ziehen eine schlechte Haltbarkeit.
Nun fand ein Forschungsteam unter jener Rohrfernleitung von Prof. SHAO Minhua vom Department of Chemical and Biological Engineering jener HKUST eine neue Rechnung, die nicht nur den Größenverhältnis des verwendeten Platins um 80 v. H. reduzieren konnte, sondern selbst vereinen Rekord im Sinne als des Platins aufstellte Nutzungsdauer jener Zelle.
Unlust eines geringen Platinanteils gelang es dem vom Team entwickelten neuen Hybridkatalysator, die katalytische Platinaktivität nachdem 100.000 Zyklen2 des beschleunigten Belastungstests wohnhaft bei 97 % zu halten, verglichen mit dem aktuellen Katalysator, jener normalerweise im Folgenden vereinen Leistungsabfall von darüber hinaus 50 % erleidet 30.000 Zyklen. In einem weiteren Test zeigte die neue Brennstoffzelle nachdem 200 Betriebsstunden keinen Leistungsabfall3.
Ein Grund z. Hd. ebendiese hervorragende Leistung war die Tatsache, dass jener neue Katalysator drei verschiedene aktive Stellen z. Hd. die Reaktion hat, statt nur einer wohnhaft bei aktuellen Katalysatoren. Unter Verwendung einer Rechnung, die unteilbar dispergiertes Platin, einzelne Eisenatome und Platin-Fe-Nanopartikel enthält, beschleunigt die neue Mischung die Reaktionsgeschwindigkeit und erreicht eine 3,7-mal höhere katalytische Regsamkeit denn dies Platin selbst. Je höher die katalytische Regsamkeit ist, umso größer ist theoretisch die abgegebene Leistung.
Prof. Shao, ebenfalls Rektor des HKUST Energy Institute, sagte: „Die Wasserstoff-Brennstoffzelle ist ein Energieumwandlungsgerät, dies z. Hd. unser Streben nachdem einer kohlenstoffneutralen Welt von entscheidender Einfluss ist. Es besteht die Notwendigkeit, ihren Kapitaleinsatz im Rahmen unseres Kampfes gegen den Klimawandel auszuweiten. Wir freuen uns, dass unsrige Forschungsergebnisse diesem Ziel vereinen Schritttempo näher kommen. Dankfest des Green Tech Fund jener Regierung werden wir versuchen, den Katalysator weiter zu verfeinern und ihn mit Brennstoffzellenfahrzeugen und anderen elektrochemischen Geräten kompatibel zu zeugen.“
Die Studie wurde vom Patriotisch Key R and D Program of VR China, dem Shenzhen Science and Technology Neuerung Committee und dem Research Grant Council jener Sonderverwaltungsregion Hongkong geldlich unterstützt. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in jener Fachzeitschrift Nature Catalysis veröffentlicht.
Forschungsbericht: In einem dispergierte Pt- und Fe-Stellen und Pt-Fe-Nanopartikel z. Hd. langlebige Brennstoffzellen mit Protonenaustauschmembran
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