نانوموادی که با کبالت تقویت شده‌اند، می‌توانند کمک کنند تا پیل‌های سوختی قوی‌تر و سازگارتر با محیط زیست باشند.
دوپینگ پیل‌های سوختی با کمک کبالت انجام شد!
هرچند فناوری پیل‌های سوختی در حال پیشرفت است، اما هنوز دوام کاتالیزور مورد استفاده در این پیل‌ها، به‌عنوان پاشنه آشیل این فناوری شناخته می‌شود. محققان نشان دادند که نانومواد می‌تواند به حل این مشکل کمک کند. این گروه تحقیقاتی از فرآیندی موسوم به دوپینگ کبالت برای اصلاح سطح نانوذرات هسته پوسته از جنس پلاتین/پالادیم استفاده کردند.
یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که نانومواد اصلاح شده با کبالت موجب افزایش استحکام غشای تبادل پروتون (PEMFCS) در پیل‌های سوختی شده و همچنین این محصولات را زیست‌سازگار می‌کند.
بررسی‌های محققان نشان داد که پیل سوختی مجهز به این غشاء، بعد از ۲۰ هزار چرخه کاری، فقط ۲ ٪ از بهره‌وری خود را از دست می‌دهد.
از این نانومواد جدید برای تقویت واکنش احیاء اکسیژن (ORR) استفاده می‌شود، فرآیندی که موجب تولید آب در پیل سوختی شده و جریان بیشتری را برای تولید برق فراهم می‌کند. این نانومواد اصلاح شده نیاز به پلاتین گرانقیمت و کمیاب را برای ساخت پیل‌های سوختی کاهش می‌دهد.
در این روش، محققان مقادیر بسیار کمی از اتم‌های خارجی خاص به ساختار کریستالی یک نانوذره اضافه کردند و با این کار خواص الکترونیکی آن را اصلاح کردند.
سونگ کونگ شم از محققان این پروژه می‌گوید: «این پروژه نقش قابل توجه کبالت را در تقویت فعالیت کاتالیزوری و تقویت یکپارچگی ساختاری کاتالیزور را تأیید می‌کند.»
برای درک بهتر رفتار و ترکیب کاتالیزور، این تیم با استفاده از پرتوی اشعه ایکس در منبع نور کانادا، تأسیسات ملی سنکروترون کانادا در دانشگاه ساسکاچوان، این نانوذرات را با استفاده از پرتوی اشعه ایکس مورد بررسی قرار داد.
این نانوذرات تقویت شده، گزینه مناسبی برای کاتالیزورهای بسیار کارآمد و ماندگار ORR هستند و نشان‌دهنده پیشرفت قابل توجهی در قلمرو فناوری پیل‌های سوختی هستند.
