В ЮФУ создали катализатор для топливных элементов

Исследователи Южного федерального университета, Сколтеха, Института катализа СО РАН и МГТУ им. Баумана разработали пятикомпонентный катализатор для водородных топливных элементов. После длительных испытаний его активность оказалась в четыре раза выше, чем у коммерческого эталона. Результаты опубликованы в пресс-службе ЮФУ. Новый катализатор состоит из платины, палладия, меди, никеля и кобальта. Учёные создали способ синтеза наночастиц малого размера, равномерно распределённых по поверхности углеродного носителя. Впервые они проследили в реальном времени, как структура сплава меняется при нагреве от 300 до 600 °C: при температуре выше 400 градусов поверхность обогащается платиной, которая отвечает за скорость реакции. Как пояснил ведущий научный сотрудник химического факультета ЮФУ Сергей Беленов, стабильность катализатора — ключевой фактор для коммерческого применения, например, в автомобилях и генераторных станциях. Учёные рассказали, что катализаторы для топливных элементов обычно делают из дорогой платины, смешивая её с более доступными металлами. При синтезе часть компонентов может оставаться в окисленном состоянии, поэтому материал проходит термическую обработку. Новая разработка не только решает эту проблему, но и открывает перспективы для создания более доступных и эффективных водородных энергоустановок. «Сочетание экспериментальных методов и компьютерного моделирования помогло нам понять, как именно атомы разных металлов перераспределяются внутри наночастиц при нагреве. Мы показали, что можно управлять этим процессом и получать материалы с заранее заданными свойствами. Это важный шаг к созданию более доступных и долговечных топливных элементов», — добавил старший научный сотрудник Центра технологий материалов Сколтеха и соавтор работы Илья Чепкасов.