Будущее топливных элементов связали с платиновыми многогранниками

Платиновые многогранники
Изображение: Image courtesy of DOE/Lawrence Berkeley National Laboratory

Химики из США, Китая и Саудовской Аравии разработали метод получения наноразмерных платиновых многогранников, которые придают катализаторам топливных батарей рекордную удельную эффективность. Работа с описанием новой технологии опубликована в журнале Science, кратко о ней можно прочитать на сайте лаборатории Беркли.

Для получения платиновых многогранников ученые сначала проводили кристаллизацию сплава никеля и платины. В получившихся наночастицах платина была сконцентрирована в основном на гранях, а внутри ее заменял никель. Затем проводилось травление никеля, в результате чего образовывались пустые многогранники, состоящие только из платиновых ребер. Основная сложность заключалась в том, чтобы подобрать нужные условия травления кислородом, без использования агрессивных веществ вроде кислоты.

Получившиеся наночастицы обладали очень высоким отношением поверхности к массе. Они в 36 раз превосходили лучшие современные аналоги. Кроме того, в них использовалось рекордно низкое содержание дорогостоящей платины. По словам авторов, эффективность новых катализаторов на порядок превосходит ту, которую по прогнозам Департамента Энергии США ученые должны были достигнуть в 2017 году.

Топливные элементы являются одним из главных ограничителей развития автономной техники, в том числе электромобилей и роботов. Новый катализатор может найти применение как в химических топливных батареях, так и в обычных аккумуляторах.