Физики из Государственного университета Вашингтон разработали аэрогель, который может использоваться в качестве дешевого катода в водородных топливных элементах. Об этом сообщается в журнале Advanced Materials.
©Wikipedia
Аэрогели — класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза заменена газообразной. Одним из уникальных свойств аэрогелей является высокая теплоизоляция, что позволяет применять их при производстве пожарного снаряжения и красок. Очень большая площадь внутренней поверхности и пористость также делает их кандидатами на роль альтернативных катализаторов в топливных элементах.
В новом исследовании ученые создали аэрогель с включениями меди. Процесс изготовления материала предполагал одностадийное удаление жидкой фазы из гидрогеля с введением металла. При этом срок удаления жидкой фазы удалось сократить с трех дней до шести часов. По словам соавтора работы Чжэнчжоу Чжу, ускорение процедуры является «большим преимуществом для крупномасштабного производства».
Он отметил, что новый тип аэрогеля может применяться в качестве катода в топливных элементах. Особенности материала позволяют снизить объем драгоценных металлов, необходимых для реакции. Традиционно роль катализатора в таких элементах выполняют платина или палладий, однако их промышленное применение нецелесообразно: так, стоимость только унции платины составляет около 1,1 тысячи долларов.
Водородный топливный элемент — электрохимическое устройство, преобразующее энергию реакции соединения водорода с кислородом напрямую, минуя процессы горения. Энергетический коэффициент полезного действия (КПД) таких устройств выше, чем у традиционных установок, и может достигать 90 процентов. Кроме того, они более экологичные и компактные. Применяться водородные топливные элементы могут, например, как источники питания.
