Международная команда исследователей занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в области создания высокоэффективных топливных элементов. Один из ключевых вопросов – разработка неплатиновых катализаторов в реакциях электрохимического восстановления кислорода.

Перспективы и возможности создания низкотемпературных топливных элементов, не содержащих платину, особенно актуальны, поскольку топливные элементы (ТЭ) охватывают большой диапазон практического применения (топливо, транспорт, портативные электронные устройства, источники электроэнергии).

В составе топливных элементов платина является подходящим катализатором для основных токообразующих реакций, но очень дорогим материалом. Поэтому рассматриваются решения по замене платины: топливные элементы, в которых используются недрагоценные металлические материалы.

Таким вариантом могут выступать щелочные мембранные топливные элементы с неплатиновыми катализаторами, хотя у них наблюдается тоже ряд ограничений, например, низкая химическая стабильность и ионная проводимость анионообменных мембран, недостаточная каталитическая активность неплатиновых катализаторов.

Устранить основные ограничения в щелочных мембранных топливных элементах, которые затрудняют коммерциализацию, призван проект «Фундаментальные исследования и разработка ключевых материалов в новых высокоэффективных щелочных мембранных топливных элементах» по гранту РФФИ (с 2019–2021 гг.), получивший поддержку как один из лучших исследовательских проектов по приоритетным направлениям БРИКС.

Специалисты из Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва, Самарского государственного технического университета и Института физической химии и электрохимии имени А.Н. Фрумкина РАН (Москва) в сотрудничестве с зарубежными коллегами из Китая и Индии путем экспериментальных испытаний и теоретических исследований занимаются созданием неплатиновых катализаторов на основе мезопористых материалов.