Новости космоса - Освоение космоса Созданы более эффективные водородные топливные ячейки
На водородные топливные элементы, подобные тем, что устанавливаются в некоторые зелёные автомобили, возлагаются серьёзные надежды, но чтобы они стали полноправной явью, нужно значительно повысить их эффективность и снизить стоимость. Возможно, исследовательская группа из Университета Центральной Флориды (США) сумела найти возможность и волков накормить, и овец сберечь.
Большинство водородных топливных элементов использует в качестве катализатора дорогой благородный металл платину. Есть всего несколько альтернативных вариантов, способных и хорошо работать, и выдерживать высокую кислотность среды внутри рабочего объема топливного элемента, в котором энергия химической реакции водорода конвертируется в электрическую. Лишь четыре элемента не поддаются коррозии в таких условиях: платина (Pt), иридий (Ir), золото (Au) и палладий (Pd). Первые два очень редки и дороги (особенно
иридий), что делает их совершенно бесполезными для массового производства. Другие, как всегда полагали, не так эффективны в качестве катализаторов водородных топливных ячеек.
Сергей Столбов, Университет Центральной Флориды (США)
Учёные из Университета Центральной Флориды под руководством Сергея Столбова сконцентрировали свои усилия как раз на золоте и палладии, стараясь сделать их более подходящими для соответствующего применения. Результатом стало создание слоевой сэндвичподобной структуры, состоящей из более распространённых элементов золота, палладия и др.
Внешний моноатомный слой (верх сэндвича) это палладий или золото. Ниже идёт слой, работающий на повышение скорости энергетической конверсии, а также выступающий в качестве защиты катализатора от кислотного окружения. Эти два слоя покоятся на основании из недорогого субстрата вольфрама (W), который также добавляет стабильности всему катализатору. В качестве слоя номер два используются рутений (Ru) или железо (Fe) для золота и палладия соответственно. Получилось, правда, не совсем равноценно, и триумвират
Pd, Fe и W выглядит намного дешевле, чем Au, Ru и W.