یک آلیاژ نانویی به کمک پیل‌های سوختی آمد

به گزارش خبرگزاری مهر، این کاتالیست نانویی موجب کاهش هزینه تولید خودروهای مجهز به پیل سوختی می‌شود.در این کاتالیزور پیل سوختی از پلاتین و منیزیم استفاده شده که موجب راندمان و دوام استثنایی پیل سوختی می‌شود. این دستاورد می‌تواند به طور بالقوه فناوری انرژی پاک را به سطح بالاتری ارتقاء دهد.

دانشمندان موسسه علوم و فناوری داگو جیونبوک این کاتالیزور پیل سوختی را با استفاده از نانوذرات پلاتین-منیزیم ساختند که که هم دوام بسیار بالایی داشته و هم کارایی قابل توجهی نسبت به نمونه‌های پیل سوختی موجود در بازار دارد.

پیل‌های سوختی هیدروژن و اکسیژن را برای تولید برق ترکیب می کنند. از پلاتین به عنوان کاتالیزور برای سرعت بخشیدن به این واکنش‌ها استفاده می شود، اما پلاتین گران است. با ادغام منیزیم در آلیاژ مورد استفاده در کاتالیزور، این طراحی نه تنها هزینه ها را کاهش می دهد بلکه باعث افزایش کارایی و ماندگاری پیل سوختی می شود.

سالهاست که محققان می دانند که آلیاژهای پلاتین با فلزات قلیایی به دلیل فعالیت کاتالیزوری بالا و ثبات عالی، پتانسیل عظیمی برای کاربرد در پیل سوختی دارند. با این حال، چالش ایجاد این آلیاژها به شکل نانوذرات، مانع توسعه این فناوری بوده است. در این تحقیق، پروفسور جونگ سونگ یو و همکاران بر این چالش غلبه کردند. چه چیزی این فناوری جدید را بسیار خاص می کند؟ هم افزایی بین پلاتین و منیزیم بسیار قوی است که مانع از زوال آلیاژ به مرور زمان می شود. بنابراین کاتالیزور برای دوره‌های طولانی تر مؤثر است، که برای کاربردهای مختلف این دوام بسیار مهم است.

آزمایش‌های عملی نشان داده است که این آلیاژ جدید از اهداف عملکرد ۲۰۲۵ وزارت انرژی آمریکا برای پیل‌های سوختی پیشی می گیرد و راندمان بالا و ثبات طولانی مدت خواهد داشت. پروفسور جونگ سونگ یو، توضیح می‌دهد: «بیشتر کاتالیزورهای مورد استفاده در پیل‌های سوختی دوام کم و هزینه بالا دارند. اما با غلبه بر چالش سنتز و تولید این آلیاژ جدید، نانوذرات پلاتین منیزیم می‌تواند با ترکیب سرعت واکنش عالی پلاتین با دوام و قیمت مناسب منیزیم، این مسائل را حل می کنند.»

محققان این پروژه معتقداند که از این دستاورد می‌توان برای تولید هیدروژن و در دیگر واکنش‌های الکتروشیمیایی مهم استفاده کرد.