مواد و ساخت پیشرفته

پیل سوختی ممکن است جایگزین خوبی برای باتری مورد استفاده در خودروهای الکتریکی برای تامین انرژی آن‌ها شود. با این حال، پلاتین مورد استفاده در آن‌ها از عناصر نادر و بسیار گران محسوب شده و این موضوع تاکنون عامل محدودکننده‌ای در کاربرد گسترده این منابع تامین انرژی بوده است. با تلاش محققان دانشگاه مونیخ، نانو ذرات پلاتین با اندازه بهینه شده به عنوان کاتالیزور در پیل‌های سوختی ساخته شدند که دو برابر بهتر از بهترین فرآیند تجاری فعلی، عمل می‌نمایند.
در پیل سوختی، طی واکنش هیدروژن با اکسیژن برای تولید آب، برق تولید می‌شود. کاتالیزورهای پیچیده در الکترودها برای بهینه‌سازی این فرایند تبدیل لازم و پلاتین نقش مهمی به عنوان کاتالیزور در این واکنش ایفا می‌کند.
این محققین با تهیه یک مدل کامپیوتری از کل سیستم، اندازه بهینه اتم‌های پلاتین برای حداکثر فعالیت کاتالیستی را بررسی کردند. در نتیجه مشخص شد، با اندازه ذرات در حدود یک نانومتر که حاوی حدود 40 اتم پلاتین بوده، تعداد زیادی نقاط بسیار فعال فراهم شده و فعالیت کاتالیزوری ایده‌آل خواهد بود.
در ادامه با انجام آزمایشات مختلف، نتایج مدل کامپیوتری تایید شد چرا که کاتالیزور تهیه شده با این مشخصات، فعالیتی دوبرابر موثرتر از نمونه رایج فعلی از خود نشان داد. به منظور تعیین اثر شکل و نحوه سنتز ماده، مطالعات و بررسی‌های محاسباتی و تجربی در این خصوص ادامه خواهد یافت.
منبع:
https://www.sciencedaily.com/releases/2019/07/190703121401.htm