Российские химики нашли замену платине в топливных элементах

Химики из Новосибирского госуниверситета (НГУ) и Института неорганической химии СО РАН получили твердый раствор кобальта и иридия — новое соединение, которое может служить катализатором в различных топливных элементах, заменив дорогую платину, сообщает пресс-служба НГУ.

В вузе пояснили, что топливные элементы характеризуются высоким КПД (от 50%) и возможностью неограниченного по времени использования при непрерывной подаче топлива и окислителя. Однако для протекания реакций на электродах необходим катализатор. Широкое распространение в качестве катализатора получила платина, но она имеет недостатки, а стоимость электродов с платиной превышает 70% стоимости всего топливного элемента.

Иридий в среднем в два раза дешевле платины. За счет добавления в раствор неблагородного металла кобальта стоимость катализатора еще больше снижается. Помимо этого, проявляется синергический эффект — эффективность катализатора возрастает в результате слияния отдельных частей в единую систему. Кобальт-иридиевый сплав работает так же, как платина, и мы имеем ту же эффективность, но при низкой стоимости и более продолжительном сроке службы, — объяснил сотрудник лаборатории синтеза и физико-химических исследований новых композитных катализаторов НГУ Евгений Филатов.

Как уточнил ученый, обычно твердый раствор металлов получают путем гомогенизации стружки до однородной массы с помощью высоких температур с дальнейшим измельчением. Операция повторяется необходимое число раз до завершения взаимной диффузии атомов металлов. Однако этот метод занимает много времени, и в ИНХ СО РАН используют термолиз двойной комплексной соли металлов, что позволяет ускорить процесс с месяцев до нескольких часов.