Forskare från University of Surrey har producerat icke-metalliska elektrokatalysatorer för bränsleceller som kan bana väg för produktion av låg kostnad, miljövänlig energiproduktion.
I en studie publicerad i Journal of Power Sources , teamet från Surrey arbetade tillsammans med kollegor från Queen Mary University of London för att skapa lågkostnadskolbaserade elektrokatalysatorer för anjonbytesmembranbränsleceller. Katalysatorn hjälpte till att uppnå en effekttäthetsprestanda på 703 watt per kvadratcentimeter i kvadrat (mW cm -2 ) från bränslecellerna – det kan jämföras med en prestanda på bara 50 mW cm -2 från tidigare studier på detta område.
Katalysatorerna tillverkades genom att använda ett billigt lermaterial som heter Halloysite som mall, urea som kvävekälla och furfural (en organisk kemikalie som kan framställas av havre, vetekli eller sågspån) som kolkälla. Detta bearbetades sedan till ett fint svart pulver och användes som kvävedopad kolelektrokatalysator.
Projektet stöddes av Engineering and Physical Sciences Research Councils SUPERGEN Hydrogen and Fuel Cell Hub.
Bränsleceller används för närvarande som en energiteknik med låga koldioxidutsläpp för elproduktion i transporter och stationära applikationer, men användningen av ädelmetallbaserade katalysatorer, speciellt platina, gör tekniken dyr och mindre hållbar.
Dr Qiong Cai, Universitetslektor vid University of Surrey, sa:"Vi är glada över resultaten av våra icke-metalliska elektrokatalysatorer, som visar vad som kan uppnås med sådana lågkostnadskolmaterial. Vi kunde bara uppnå detta genom samarbeten med Prof Magdalena Titirici (professor i hållbar materialkemi vid QMUL) som gav råd i materialsyntes, och professor John Varcoes team (professor i materialkemi vid University of Surrey) som tillhandahöll de högpresterande anjonbytarmembranen och jonomererna och stödde testet av dessa material i anjonbytarmembranets bränsleceller.
"Vi tror att mer arbete måste göras, men vårt arbete visar att lågkostnadskatalysatorer kan ge höga prestanda i bränsleceller och kan hjälpa till att minska klimatförändringarnas inverkan på vår planet."
