Forskere skaber billige og sikre elektrokatalysatorer til brændselsceller

Forskere fra University of Surrey har produceret ikke-metalelektrokatalysatorer til brændselsceller, der kan bane vejen for produktion af billige, miljøvenlig energiproduktion.

I en undersøgelse offentliggjort i Journal of Power Sources , holdet fra Surrey arbejdede sammen med kolleger fra Queen Mary University of London for at skabe billige kulstofbaserede elektrokatalysatorer til anionbyttermembranbrændselsceller. Katalysatoren hjalp med at opnå en effekttæthed på 703 watt pr. kvadratcentimeter kvadratisk (mW cm ^-2 ) fra brændselscellerne – det kan sammenlignes med en ydeevne på kun 50 mW cm ^-2 fra tidligere undersøgelser på området.

Katalysatorerne blev fremstillet ved at bruge et billigt lermateriale kaldet Halloysite som skabelon, urinstof som nitrogenkilde og furfural (et organisk kemikalie, der kan fremstilles af havre, hvedeklid eller savsmuld) som kulstofkilde. Dette blev derefter forarbejdet til et fint sort pulver og brugt som nitrogen-doteret kulstof-elektrokatalysator.

Projektet blev støttet af Engineering and Physical Sciences Research Councils SUPERGEN Hydrogen and Fuel Cell Hub.

Brændselsceller bruges i øjeblikket som en kulstoffattig energiteknologi til elproduktion i transport og stationære applikationer, men brugen af ​​ædelmetalbaserede katalysatorer, især platin, gør teknologien dyr og mindre bæredygtig.

Dr Qiong Cai, lektor ved University of Surrey, sagde:"Vi er glade for resultaterne af vores ikke-metalelektrokatalysatorer, som viser, hvad der kan opnås med sådanne billige kulstofmaterialer. Vi kunne kun opnå dette via samarbejder med Prof Magdalena Titirici (professor i Sustainable Materials Chemistry ved QMUL), som ydede rådgivning i materialesyntese, og professor John Varcoes team (professor i materialekemi ved University of Surrey), som leverede de højtydende anionbyttermembraner og ionomerer og støttede testen af ​​disse materialer i anionbyttermembranbrændselscellerne.

"Vi mener, at der skal arbejdes mere, men vores arbejde viser, at billige katalysatorer kan give høj ydeevne i brændselsceller og kan hjælpe med at reducere virkningen af ​​klimaændringer på vores planet."