Вчені зробили прорив у галузі виробництва зеленого водню, розробивши новий каталізатор, який не містить дорогих металів платинової групи.
Читайте також:
Прорив в енергетиці? У надрах Землі можуть ховатися трильйони тонн природного водню Дослідники з проєкту ANEMEL створили ефективний і стабільний каталізатор для розщеплення води, що відкриває шлях до більш доступного та екологічно чистого виробництва водню. Результати дослідження були опубліковані в журналі Energy & Environmental Science.
Сучасні електролізери води, що використовуються для виробництва зеленого водню, засновані на аніонообмінних мембранах (AEM) і використовують платину та інші метали платинової групи як каталізатори. Ці метали, хоча і мають високу ефективність, є рідкісними і дорогими, що обмежує широке поширення технології. Новий каталізатор, розроблений ANEMEL, уникає використання цих дорогих матеріалів, замінюючи їх більш доступними металами, такими як нікель.
Читайте також:
Учені здійснили значний прорив у галузі виробництва зеленого водню Дослідники ANEMEL розробилиінноваційний підхід до створення каталізатора,
який ґрунтується на двох ключових концепціях: самопідтримуваний каталізатор та електроосадження. Самопідтримуваний каталізатор вирощується безпосередньо на підкладці, відомій як газодифузійний шар (ГДС), який забезпечує дифузію газів і провідність.
Електроосадження — це метод, який використовується для нанесення металевого покриття на поверхню. У даному випадку, дослідники використовували електроосадження для вирощування каталізатора з нікелю і молібдену на вуглецевому папері, який слугував підкладкою для ГДС.
Новизна розробки полягає в методі та параметрах, що використовуються для створення високоефективного каталізатора. Дослідники оптимізували склад електроосаджувальної ванни і процес осадження, досягнувши високої щільності струму. На відміну від традиційних методів, вони не використовували буферний агент, такий як борна кислота, покладаючись на електроліт з високою провідністю. Це дало змогу досягти більш високої щільності струму осадження і отримати більш компактну і товсту структуру електрода.
У результаті було створено каталізатор із чудовою активністю.
Він забезпечив стабільну роботу електролізерів за щільності струму до 3 А/см², що можна порівняти з показниками платинових каталізаторів, а за деякими параметрами навіть перевершує їх.
Читайте також:
Буде дешевше. У Китаї запропонували новий спосіб виробництва водню Дослідження також виявило структурні зміни, що відбуваються з каталізатором у процесі реакції, які пояснюють його високу ефективність. Виявилося, що атоми молібдену мігрують на поверхню каталізатора й окислюються, що сприяє процесу розщеплення води.
Це досягнення є важливим кроком на шляху до великомасштабного виробництва зеленого водню. Розробка ANEMEL відкриває перспективи для створення більш доступних і ефективних електролізерів води, що сприятиме розвитку водневої енергетики та зниженню залежності від викопного палива.
Читайте також:
Проїзд безкоштовний. У США запустять перший у світі пором на водневому паливі
