Forskere viser, hvordan man optimerer nanomaterialer til brændselscellekatoder

I en nylig undersøgelse har forskere fra University of California, Berkeley og Lawrence Berkeley National Laboratory demonstreret, hvordan man optimerer syntesen af ​​nanomaterialer til brug som katoder i brændselsceller. Denne udvikling kan potentielt føre til forbedret brændselscelleydelse og reducerede omkostninger til en række forskellige applikationer, herunder at drive køretøjer og levere backup-strøm til datacentre.

Brændselsceller er elektrokemiske enheder, der omdanner kemisk energi direkte til elektrisk energi. De betragtes som et lovende alternativ til konventionelle forbrændingsmotorer på grund af deres effektivitet, lave emissioner og relativt støjsvage drift. Udviklingen af ​​billige og højtydende brændselscellekatoder har imidlertid været en udfordring.

En lovende tilgang til at forbedre katodeydelsen er at bruge nanomaterialer, som har unikke egenskaber, der kan forstærke de elektrokemiske reaktioner, der finder sted i brændselscellen. Navnlig kan nanomaterialer give et højt overfladeareal for reaktionen, hvilket kan øge brændselscellens effektivitet.

Forskerne i denne undersøgelse fokuserede på at optimere syntesen af ​​nanomaterialer fremstillet af platin og kobolt, som almindeligvis bruges som katodematerialer i brændselsceller. De brugte en teknik kaldet pulseret elektroaflejring til at afsætte nanomaterialerne på et substrat, og de varierede aflejringsbetingelserne for at kontrollere størrelsen, formen og sammensætningen af ​​nanomaterialerne.

Ved at optimere aflejringsforholdene var forskerne i stand til at producere nanomaterialer med et højt overfladeareal og en ensartet fordeling af platin og kobolt. Disse nanomaterialer viste forbedret ydeevne som brændselscellekatoder sammenlignet med konventionelle materialer, hvilket viser potentialet for forbedret brændselscelleeffektivitet og reducerede omkostninger.

Studiet giver værdifuld indsigt i syntesen af ​​nanomaterialer til brændselscellekatoder og åbner op for nye muligheder for udvikling af højtydende brændselsceller. Yderligere forskning er nødvendig for at opskalere produktionen af ​​disse nanomaterialer og for at integrere dem i praktiske brændselscellesystemer.