Сотрудники Копенгагенского университета разработали катализатор, содержащий значительно меньше платины, чем его современные аналоги. Это делает новый материал дешевле, а значит снижает цену и топливным элементам на его основе. Посвященную разработке статью исследователи опубликовали в журнале Nature Materials.

Сегодня транспортные средства на водородных топливных элементах можно увидеть довольно редко. Одна из причин этого — дорогой катализатор, используемый в установках. Он содержит значительное количество платины — до 50 грамм — что и делает такие материалы очень дорогими.

Авторы нового исследования разработали новый катализатор, который содержит в разы меньше платины, чем используемые сегодня вещества. Согласно исследователям, он содержит почти столько же драгоценного металла, что и катализаторы обычных автомобилей. Кроме того, он гораздо стабильнее материалов, применяемых сегодня в водородных автомобилях.

Новый катализатор химики создали из платины в комбинации с оксидом кобальта. Оксид кобальта ученые получили в форме наностержней с развитой поверхностью и покрыли их наночастицами платины.

Используемые сегодня катализаторы содержат, помимо платины, слой углерода или углеродного материала, который уменьшает стабильность всей системы.

Ученые уже протестировали новый материал и показали, что после 800 циклов работы он теряет всего 15% своей эффективности. Для сравнения, эффективность катализатора из платины на слое углерода падает на 80% по истечении того же количества циклов. Со временем, как у любого катализатора, у нового материала падает активность в реакции восстановления кислорода. Однако падение это находится на умеренном уровне и позволяет использовать это соединения для создания промышленных образцов.

Теперь исследователи намереваются масштабировать технологию и создать катализаторы больших размеров для их внедрения в существующие топливные элементы. Если ученым удастся сделать это, они не только уменьшат стоимость водородных автомобилей, но и сделают их топливные элементы долговечнее и стабильнее.