Οι ερευνητές ανακοίνωσαν πρόσφατα μια σημαντική ανακάλυψη στην ανάπτυξη ενός καταλύτη υποκατάστατου πλατίνας για κυψέλες καυσίμου. Τα οχήματα που κινούνται με υδρογόνο που χρησιμοποιούν κυψέλες καυσίμου με μεμβράνη ανταλλαγής πρωτονίων (PEMFC) βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε καταλύτες πλατίνας για τις αντιδράσεις ηλεκτροδίων.
Συγκεκριμένα, η ηλεκτροχημική αντίδραση στην κάθοδο των κυψελών καυσίμου έχει παρατηρηθεί να είναι αργή, καθιστώντας αναγκαία μια μεγάλη ποσότητα καταλύτη πλατίνας για την ενίσχυση της αντίδρασης.
Μια συνεργατική ερευνητική ομάδα ανέπτυξε με επιτυχία ένα νέο «υλικό σιδήρου-αζώτου-άνθρακα-φωσφόρου ενός ατόμου» για την κάθοδο, το οποίο μπορεί να αντικαταστήσει την πλατίνα, και εντόπισαν τον μηχανισμό ενεργοποίησής της.
Αυτό που κάνει αυτόν τον καταλύτη ιδιαίτερα αξιοσημείωτο είναι η δυνατότητα εφαρμογής του όχι μόνο σε εμπορευματοποιημένα PEMFC αλλά και στις κυψέλες καυσίμου με μεμβράνη ανταλλαγής ανιόντων επόμενης γενιάς (AEMFC).
Το υλικό που αναπτύχθηκε πρόσφατα διαθέτει ίχνη ατόμων σιδήρου διασκορπισμένα μέσα σε μια μήτρα άνθρακα, με δεσμούς αζώτου και φωσφόρου γύρω τους.
Οι ειδικοί εξηγούν ότι με την ενσωμάτωση του φωσφόρου στο ενεργό τμήμα του υπάρχοντος καταλύτη σιδήρου-αζώτου-άνθρακα ενός ατόμου, έχουν ξεπεράσει με επιτυχία τους περιορισμούς και έχουν βελτιώσει την απόδοση.
Οι κυψέλες καυσίμου είναι πολύπλοκα συστήματα αντίδρασης, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εφαρμογή νέων καταλυτών σε πρακτικές κυψέλες καυσίμου. Ωστόσο, αυτός ο καταλύτης έχει εφαρμοστεί με επιτυχία τόσο σε PEMFC όσο και σε AEMFC, επιτυγχάνοντας σημαντικές βελτιώσεις στην απόδοση.
