Bränsleceller fungerar genom att elektrokemiskt bryta ner bränsle istället för att bränna det, omvandla energi direkt till el.
I strävan efter effektiv, kostnadseffektiva och kommersiellt gångbara bränsleceller, forskare vid Cornell Universitys Energy Materials Center har upptäckt en kombination av katalysator och katalysatorstöd som kan göra bränsleceller mer stabila, konk ut gratis, billig och mer resistent mot kolmonoxidförgiftning.
Forskningen, "Mycket stabil och CO-tolerant Pt/Ti 0,7 W 0,3 O 2 Elektrokatalysator för protonutbytesmembranbränsleceller, "( Journal of the American Chemical Society , 12 juli, 2010) ledd av Hector D. Abruna, Cornell professor i kemi och kemisk biologi och chef för Energy Materials Center vid Cornell (emc2); Francis J. DiSalvo, Cornell professor i kemi och kemisk biologi; Deli Wang, postdoktorand forskare; Chinmayee V. Subban, doktorand; Hongsen Wang, forskningsassistent; och Eric Rus, doktorand.
Vätgasbränsleceller erbjuder ett tilltalande alternativ till bensinbilar:De har potential att driva fordon långa sträckor med väte som bränsle, minska koldioxidproduktionen och avge endast vattenånga.
Dock, bränsleceller kräver i allmänhet mycket rent väte för att fungera. Det betyder att konventionella bränslen måste tas bort från kolmonoxid - en process som är för dyr för att göra bränsleceller kommersiellt gångbara.
Bränsleceller fungerar genom att elektrokemiskt bryta ner bränsle istället för att bränna det, omvandla energi direkt till el.
Problemet är att platina och platina/ruteniumlegeringar, som ofta används som katalysatorer i PEM (proton exchange membrane) bränsleceller, är dyra och görs lätt ineffektiva genom exponering för även låga nivåer av kolmonoxid.
För att skapa ett katalysatorsystem som kan tolerera mer kolmonoxid, Abruna, DiSalvo och kollegor deponerade platinananopartiklar på ett stödmaterial av titanoxid med tillsatt volfram för att öka dess elektriska ledningsförmåga.
Deras forskning visar att det nya materialet fungerar med bränsle som innehåller så mycket som 2 procent kolmonoxid – en nivå som är cirka 2000 gånger den som vanligtvis förgiftar ren platina. Också, materialet är stabilare och billigare än ren platina. Med den nya katalysatorn, sa Abruña, "du kan använda mycket mindre rent väte, och det är mer kostnadseffektivt eftersom väte som härrör från petroleum har en mycket hög halt av kolmonoxid. Du måste skrubba bort kolmonoxiden och det är väldigt dyrt att göra det."
Forskarna förbereder sig nu för att sätta katalysatorn på prov i riktiga bränsleceller. "Än så länge, indikationerna är mycket bra, sa Abruña.
I preliminära experiment som jämförde det nya materialets prestanda med ren platina, han lade till, platinacellen förgiftades lätt av kolmonoxid och slocknade tidigt. Sa Abruña:"Men vår sprang fortfarande som en mästare."
