Изобретены нанотрубки для мощных топливных элементов

Многослойные наночастицы могут значительно повысить отдачу топливной вместе с тем, что цена будет ниже. Об изобретении рассказали физики из университета Брауна (Brown University) и национальной лаборатории в Окридже (Oak Ridge National Laboratory).

Для синтеза частиц с заданными свойствами учёные смогли найти состав исходной смеси и правильную температуру, при которой шли реакции. В результате в пробирке "конденсировались" ядра из палладия диаметром 5 нанометров, покрытые оболочкой из железа и платины толщиной 1-3 нанометра (идея, похожая на опыт другой группы учёных из США).

Тесты показали, что наносферы, применённые в качестве катализатора на катоде топливного элемента, дают в 12 раз больший ток, чем просто платина того же веса. При этом в новом катализаторе этого металла почти на треть меньше. И есть возможность дальнейшего сокращения, поскольку наибольшую мощность показали сферы с самой тонкой оболочкой — возможно, её удастся сделать ещё тоньше.

Кроме этого, испытание на выносливость показало, что деградация нового катализатора идёт по меньшей мере на порядок медленнее, чем у чистой платины. Это должно увеличить срок службы топливных элементов с такой начинкой.

Учёные сообщают, что секрет производительности "нанокатализатора" заключается не только в высоком соотношении между площадью поверхности и массой. Похоже, тут работает сложный состав частиц: оболочка и ядро в ходе каталитических реакций обмениваются электронами. Но этот момент ещё нужно прояснить.

Вскоре ученые намерены доказать, что их технология пригодна для создания не только малых порций катализатора в лаборатории, но и промышленных его объёмов.