Топливные элементы рассматриваются как многообещающий источник экологически чистой энергии, способный произвести революцию в различных отраслях промышленности, включая транспорт и производство электроэнергии.

Они производят электроэнергию посредством химической реакции, единственными побочными продуктами которой являются вода и тепло.

На сегодняшний день большинство исследований в этой области сосредоточено на элементах, в которых в качестве катализатора химической реакции используется платина. Однако этот материал является дефицитным, дорогостоящим и не особенно стабильным при использовании в данном случае. Создание коммерчески жизнеспособного продукта оказалось непростой задачей.

Теперь исследователи из Западного университета обнаружили, что сочетание других металлов — палладия и кобальта — с платиной уменьшает количество платины, необходимое для производства энергии, и приводит к получению более стабильного катализатора для топливных элементов.

Их новое исследование было недавно опубликовано в Journal of Physical Chemistry C. Цунконг (Т.К.) Шам, Сюэлян (Энди) Сун, Али Фейзабади и их сотрудники с химического факультета Вестерна и факультета машиностроения и материаловедения использовали канадский источник света (CLS) в Университете Саскачевана (USask) для разработки и тестирования своего нового подхода.

«В CLS мы успешно провели анализ этих новых наноматериалов в режиме реального времени, предоставив информацию о связывании кислорода с платиной и влиянии переноса электронов между платиной и другими металлами в катализаторе на его эффективность», — говорит Али Фейзабади, член западной команды.

«Улучшая каталитические характеристики платины и повышая долговечность катализатора, мы не только снижаем зависимость от дефицитных и дорогих материалов, но и увеличиваем общую эффективность и срок службы топливных элементов с протонообменной мембраной (PEMFC). Этот прорыв потенциально может сделать топливные элементы более экономически выгодными и экологически безопасными, стимулируя более широкое внедрение технологий чистой энергии».

Группа с энтузиазмом относится к стабильным результатам, полученным в ходе исследования, и к тому, что это означает для коммерциализации альтернативного источника энергии.

«Наше исследование представляет собой значительный шаг на пути к устойчивым энергетическим решениям», — говорит Фейзабади. «Это устраняет ограничения топливных элементов за счет повышения их эффективности, снижения затрат и улучшения их воздействия на окружающую среду. Решая эти проблемы, мы надеемся ускорить глобальный переход к экологически чистой энергии и внести свой вклад в борьбу с изменением климата».