En ny studie från University of California, Berkeley, har avslöjat exakt hur lågkostnadsbränslecellskatalysatorer fungerar. Detta genombrott kan leda till utvecklingen av mer effektiva och prisvärda bränsleceller, vilket kan ha en stor inverkan på transportsektorn.

Bränsleceller är enheter som omvandlar kemisk energi till elektrisk energi. De används i en mängd olika applikationer, inklusive bilar, lastbilar och bussar. Men bränsleceller är för närvarande dyra att tillverka, delvis på grund av de höga kostnaderna för de katalysatorer som används.

Studien från Berkeley fann att lågkostnadsbränslecellskatalysatorer fungerar genom att använda en annan mekanism än traditionella katalysatorer. Traditionella katalysatorer använder en process som kallas "adsorption", där reaktanterna adsorberas på ytan av katalysatorn innan de reagerar. Men lågkostnadskatalysatorer använder en process som kallas "dissociation", där reaktanterna dissocieras till individuella atomer innan de reagerar.

Denna skillnad i mekanism gör att lågkostnadskatalysatorer är mer effektiva och överkomliga än traditionella katalysatorer. Som ett resultat kan utvecklingen av billiga bränslecellskatalysatorer leda till utvecklingen av mer effektiva och prisvärda bränsleceller, vilket kan ha en stor inverkan på transportsektorn.

Studien

Studien från Berkeley leddes av professor Peidong Yang. Yang och hans team använde en mängd olika tekniker för att studera mekanismen för billiga bränslecellskatalysatorer. Dessa tekniker inkluderade:

* Röntgenabsorptionsspektroskopi (XAS) :XAS är en teknik som kan användas för att studera materials elektroniska struktur. Yang och hans team använde XAS för att studera den elektroniska strukturen hos billiga bränslecellskatalysatorer.

* Scanning elektronmikroskopi (SEM) :SEM är en teknik som kan användas för att studera ytmorfologin hos material. Yang och hans team använde SEM för att studera ytmorfologin hos lågkostnadsbränslecellskatalysatorer.

* Transmissionselektronmikroskopi (TEM) :TEM är en teknik som kan användas för att studera materials inre struktur. Yang och hans team använde TEM för att studera den interna strukturen hos lågkostnadsbränslecellskatalysatorer.

Resultaten av studien visade att lågkostnadsbränslecellskatalysatorer fungerar genom att använda en annan mekanism än traditionella katalysatorer. Traditionella katalysatorer använder en process som kallas "adsorption", där reaktanterna adsorberas på ytan av katalysatorn innan de reagerar. Men lågkostnadskatalysatorer använder en process som kallas "dissociation", där reaktanterna dissocieras till individuella atomer innan de reagerar.

Konsekvenserna av studien

Studien från Berkeley har viktiga konsekvenser för utvecklingen av bränsleceller. Resultaten av studien kan leda till utvecklingen av mer effektiva och prisvärda bränsleceller, vilket kan ha en stor inverkan på transportsektorn.

Bränsleceller är en lovande teknik för framtidens transporter. De är rena, effektiva och tysta. Men bränsleceller är för närvarande dyra att tillverka, delvis på grund av de höga kostnaderna för de katalysatorer som används.

Studien från Berkeley kan leda till utvecklingen av mer prisvärda bränsleceller. Detta skulle göra bränsleceller till ett mer genomförbart alternativ för transporter, vilket kan ha en stor inverkan på miljön.