محققان اخیراً از پیشرفت قابل توجهی در توسعه یک کاتالیزور جایگزین پلاتین برای سلول های سوختی خبر داده اند. خودروهای هیدروژنی که از سلولهای سوختی غشایی تبادل پروتون (PEMFC) استفاده میکنند، برای واکنشهای الکترود به شدت به کاتالیزورهای پلاتین متکی هستند.
به طور خاص، واکنش الکتروشیمیایی در کاتد پیل سوختی به کندی مشاهده شده است که نیاز به مقدار زیادی کاتالیزور پلاتین برای تقویت واکنش دارد.
یک تیم تحقیقاتی مشترک با موفقیت یک "مواد آهن تک اتمی-نیتروژن-کربن-فسفر" جدید را برای کاتد توسعه داده اند که می تواند جایگزین پلاتین شود و مکانیسم فعال سازی آن را شناسایی کرده اند.
چیزی که این کاتالیزور را به ویژه قابل توجه می کند، کاربرد آن نه تنها برای PEMFC های تجاری شده، بلکه برای سلول های سوختی غشایی تبادل آنیونی (AEMFC) نسل بعدی است.
این ماده جدید توسعه یافته دارای مقادیر کمی از اتم های آهن است که در یک ماتریکس کربن پراکنده شده اند، با پیوند نیتروژن و فسفر در اطراف آنها.
کارشناسان توضیح می دهند که با ترکیب فسفر در بخش فعال کاتالیزور تک اتمی آهن-نیتروژن-کربن موجود، آنها با موفقیت بر محدودیت ها غلبه کرده و عملکرد را بهبود بخشیده اند.
پیلهای سوختی سیستمهای واکنش پیچیدهای هستند که استفاده از کاتالیزورهای جدید توسعهیافته را در پیلهای سوختی کاربردی چالش برانگیز میسازد. با این حال، این کاتالیزور با موفقیت در هر دو PEMFC و AEMFC اعمال شده است و به بهبود عملکرد قابل توجهی دست یافته است.
