Pin nhiên liệu được coi là nguồn năng lượng xanh đầy hứa hẹn, có tiềm năng cách mạng hóa các ngành công nghiệp khác nhau bao gồm vận tải và sản xuất điện. Họ sản xuất điện thông qua phản ứng hóa học mà sản phẩm phụ duy nhất là nước và nhiệt.
Trừu tượng đồ họa. Nguồn: Tạp chí Hóa lý C (2023). DOI: 10.1021/acs.jpcc.3c04274
Cho đến nay, hầu hết các nghiên cứu trong lĩnh vực này đều tập trung vào các tế bào sử dụng bạch kim làm chất xúc tác thúc đẩy phản ứng hóa học đó. Tuy nhiên, nguyên liệu khan hiếm, đắt tiền và không đặc biệt ổn định khi sử dụng cho ứng dụng này. Việc tạo ra một sản phẩm khả thi về mặt thương mại đã được chứng minh là một thách thức.
Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Đại học Western đã phát hiện ra rằng việc tích hợp các kim loại khác – palladium và coban – với bạch kim sẽ làm giảm lượng bạch kim cần thiết để tạo ra năng lượng và tạo ra chất xúc tác ổn định hơn cho pin nhiên liệu.
Nghiên cứu mới của họ đã được công bố gần đây trên Tạp chí Hóa lý C. Tsun-Kong (TK) Sham, Xueliang (Andy) Sun, Ali Feizabadi và các cộng tác viên của họ tại Khoa Hóa học và Khoa Kỹ thuật Cơ khí & Vật liệu của Western đã sử dụng Nguồn sáng Canada (CLS) tại Đại học Saskatchewan (USask) để phát triển và thử nghiệm cách tiếp cận mới lạ của họ.
Ali Feizabadi cho biết: “Tại CLS, chúng tôi đã tiến hành phân tích thành công các vật liệu nano mới này theo thời gian thực, cung cấp những hiểu biết sâu sắc về sự liên kết của oxy với bạch kim và tác động của sự chuyển điện tử giữa bạch kim và các kim loại khác trong chất xúc tác đến hiệu suất và hiệu suất của nó”. một thành viên của đội phương Tây.
"Bằng cách tăng cường hiệu suất xúc tác của bạch kim và cải thiện độ bền của chất xúc tác, chúng tôi không chỉ giảm sự phụ thuộc vào các vật liệu khan hiếm và đắt tiền mà còn tăng hiệu suất và tuổi thọ tổng thể của pin nhiên liệu màng trao đổi proton (PEMFC). Bước đột phá này có tiềm năng làm cho pin nhiên liệu có hiệu quả kinh tế cao hơn và thân thiện với môi trường hơn, thúc đẩy việc áp dụng rộng rãi hơn các công nghệ năng lượng sạch."
Nhóm rất nhiệt tình về kết quả ổn định được tạo ra trong nghiên cứu và ý nghĩa của việc thương mại hóa nguồn năng lượng thay thế.
Feizabadi cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi thể hiện một bước quan trọng hướng tới các giải pháp năng lượng bền vững”. "Nó giải quyết những hạn chế của pin nhiên liệu bằng cách tăng hiệu quả, giảm chi phí và cải thiện tác động đến môi trường. Bằng cách giảm thiểu những thách thức này, chúng tôi hy vọng sẽ đẩy nhanh quá trình chuyển đổi toàn cầu sang năng lượng sạch và góp phần vào cuộc chiến chống biến đổi khí hậu."
