Нанорельеф повысит активность топливных элементов

Электроды с особенной структурой поверхности смогут удвоить эффективность экологически чистых электрохимических источников энергии, информируют исследователи из Массачусетского технологического университета (MIT) в статье, опубликованной сравнительно не так давно в он-лайн версии авторитетного издания the Journal of the American Chemical Society.

Топливные элементы — устройства, талантливые производить электрический ток из водорода либо иного топлива без его сжигания — считаются весьма перспективным источником энергии для самых различных целей: от жилых домов и машин до миниатюрных устройств, таких как ноутбуки и мобильные телефоны. Их главные преимущества — отсутствие и бесшумность выбросов парниковых газов и иных загрязнителей воздуха — до сих пор перевешивалось только большой ценой, и ученые во всем мире пробовали отыскать какие-либо пути сделать топливные элементы дешевле в производстве.

Несколько исследователей из MITпод руководством адъюнкт-доктором наук материаловедения и машиностроения Янг Шао-Хорн (Yang Shao-Horn) создала разработку, талантливую многократно расширить активность электродов в одном из видов топливных элементов, применяющем в качестве горючего метанол. В ближайшее время он может вытеснить простые батареи в портативных электронных устройствах. Потому, что в таких топливных элементах употребляются платиновые электроды, увеличение их активности свидетельствует, что для выработки того же самого количества энергии нужно будет потратить меньше этого дорогостоящего металла.

Значительному приросту в эффективности новые топливные элементы обязаны нанесению на поверхность материала заблаговременно продуманного рельефа. Вместо того, дабы покинуть электрод ровным, на его поверхность создают маленькие выступы-ступени»; это, как продемонстрировали опыты, разрешило расширить выработку электрического тока приблизительно вдвое. Исследователи считают, что предстоящая разработка электродов со сложной структурой поверхности разрешит увеличивать активность элемента еще больше, создавая больше электричества при тех же затратах платины.

«Одна из целей отечественного изучения — разработка активных и стабильных катализаторов», — говорит Шао-Хорн, и, она утвержает, что эта новая разработка есть большим шагом к «пониманию того, как поверхностная ядерная структура может повысить активность катализатора» в топливных элементах на метаноле.

В опытах ученые применяли наночастицы платины, размещенные на поверхности углеродных нанотрубок. До этого многие ученые экспериментировали с применением платиновых наночастиц в топливных элементах, но результаты были весьма противоречивыми — одни ученые с уменьшением размера частиц замечали повышение активности, другие — ее повышение.

Новое изучение продемонстрировало, что главным причиной являются не размеры частиц, а структура поверхности. «Мы размещали на поверхности различное число рельефных ступеней из наночастиц и отслеживали, как изменяется активность катализатора при трансформации числа ступеней», — говорит Шао-Хорн. Создав поверхность с множеством ступеней, группе удалось добиться удвоенной активности электрода, и ведущиеся в этом направлении работы смогут разрешить расширить ее еще больше — теоретически впредь до сотен и десятков раз.

Случайные записи:

• Первый в мире башкирский национальный 3d-костюм везут на 3d print conference. almaty
• В россии выбран лучший прибор для защиты от терактов

Как увеличить подвижность сперматозоидов, естественно,

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Топливные элементы на сахаре – будущее аккумуляторов для мобильных телефонов

  Исследователи окрылены идеей биобатареек – устройств, талантливых генерировать электричество на базе простых биологических процессов. Большая часть из…

• Зарядное устройство на водородном топливном элементе

  В свете развития других источников электричества, и в виду обычно высокой нестабильности этих источников, все острее поднимается вопрос способов…

• Новый mercedes на водородных топливных элементах может появиться в 2017 году

  Отсутствие инфраструктуры сдерживает развитие водородного транспорта. Но, ясно, что без наличия на дорогах аналогичных машин инфраструктура не покажется….

• Структурная батарея как элемент автомобильного кузова

  Как мы знаем, электромобили показались на свет раньше бензиновых авто. Но последние заняли позицию лидера среди механического транспорта ввиду более…