Platina kohtaa vertaisensa

Nyt myös Rice Universityssä kehitetty edullinen hybridimateriaali haastaa harvinaisia metalleja polttokennon katalyyttinä.

Kehitetty materiaali koostuu grafeenihiutaleisiin liittyneistä grafeenin kvanttipisteistä, jotka tekevät ne paremmaksi kuin platinakatalyytit tiettyjen reaktioiden polttokennoissa.

Laboratorio keksi kiehuttaa grafeenikvanttipisteliuosta ja grafeenioksidin arkkeja yhdistäen ne yhdeksi itsejärjestyvien nanomittakaavan hiutaleiksi, joita voidaan sitten käsitellä typellä ja boorilla.

Hybridimateriaali yhdistää kunkin komponentin edut: runsaasti reunoja, jossa tapahtuu kemiallisia reaktioita ja erinomainen johtavuus kvanttipisteiden välillä grafeenipohjaa myöten. Boori ja typpi yhdessä lisäävät katalyyttisesti aktiivisia paikkoja materiaaliin enemmän kuin kumpikaan yksin.

"Kvanttipisteet tuottavat järjestelmään paljon lisää reunaa, joka mahdollistaa hapen pelkistämisen kemian ja grafeeni tarjoaa tarvittavan johtavan matriisin. Kehitetty materiaali päihitti kaupalliset platina/hiili hybridit, joita yleensä esiintyy polttokennoissa toteavat tutkijat tiedotteessaan.

Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) tutkijat Michael Grätzelin laboratoriossa ovat puolestaan kehittäneet uuden menetelmän tuottaa vetypolttoainetta auringonvalolla ja vedellä.

Yhdistämällä parin perovskiittiisiä aurinkokennoja ja edullisia elektrodeja, tutkijat ovat saavuttaneet 12,3 prosentin muunnoshyötysuhteen aurinkoenergiasta vetyyn. Kyseessä on ennätys käyttäen runsaita maa-materiaaleja harvinaisien ​​metallien sijaan.

Sekä perovskiitti, jota käytetään kennoissa että nikkeli- ja rautakatalyytit, jotka muodostavat elektrodit eivät ole kalliita aineksia mutta ne toimivat yhtä hyvin kuin kalliit platinaan perustuvat ratkaisut.

Hyvä hyötysuhde saavutetaan sillä että perovskiittikennot tuottavat yli yhden voltin jännitteen, jolloin tarvitaan vain kahden kennon sarjakytkentä tuottamaan elektrolyysissä tarvittavaa 1,7 voltin jännite kun esimerkiksi piikennoja tarvittaisiin kolme.

Aiheesta aiemmin:

Vetyä 1,5 voltin jännitteellä