ساخت کاتالیست بسیار فعال برای پیل‌های سوختی پربازده توسط شرکتِ هیتاچی ماکسل

شرکت هیتاچی ماکسل اعلام کرد که یک کاتالیست جدید ساخته است که در واکنش‌های اکسیژن-کاهش در کاتدِ یک پیل سوختی دارای الکترولیتِ پولیمری (PEFC) مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاتالیست جدید، نانوذره طلا-پلاتین (AuPt) با ابعاد &#۱۷۷۸ تا &#۱۷۷۹ نانومتر است و قادر است تا جریانِ اکسیژن-کاهش بر واحد سطح را نسبت به کاتالیست‌های پلاتینی تجاری، تقریباً ۴٫۸ برابر، بیشتر کند.

شرکت هیتاچی ماکسل اعلام کرد که یک کاتالیست جدید ساخته است که
در واکنش‌های اکسیژن-کاهش در کاتدِ یک پیل سوختی دارای
الکترولیتِ پولیمری (PEFC) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
کاتالیست جدید، نانوذره طلا-پلاتین (AuPt) با ابعاد ۲ تا ۳
نانومتر است و قادر است تا جریانِ اکسیژن-کاهش بر واحد سطح را
نسبت به کاتالیست‌های پلاتینی تجاری، تقریباً ۴٫۸ برابر، بیشتر
کند.

PEFCها از منابعِ نوظهورِ انرژی پاک برای استفاده در اتومبیل‌ها،
منازل و ابزارهای همراه می‌باشند. در این سلول‌ها، معمولاً از
پلاتین به عنوان کاتالیست برای واکنش اکسیژن-کاهش استفاده می‌شود،
اما پلاتین فلز بسیار گرانی است و به همین دلیل برای کاهش قیمتِ
PEFCها باید میزان پلاتین مورد استفاده را حداقل کرد. در چنین
شرایطی، ارتقای اثر کاتالیستی پیل یکی از موضوعات تحقیقاتی مهم
می‌باشد.

یکی از روش‌های ارتقای فعالیت کاتالیستی، افزایش مساحت سطحی
کاتالیست از طریق کوچکتر کردن اندازه ذره است. همچنین گفته شده
است که اضافه نمودن فلزات پایه مانند آهن، کبالت و نیکل به
پلاتین، سرعت واکنش اکسیژن-کاهش را بهبود می‌دهد اما چنین
فلزاتی به آسانی در محیط اسیدی یک PEFC که محل فعالیت کاتالیست
است، حل می‌شوند.

به تازگی شرکت ماکسل با ساخت یک کاتالیستِ طلا-پلاتین جدید که
در محیط اسیدی پایدار است، این مشکل را حل کرده است. به دلیل
نقطه ذوب نسبتاً پایین، ساخت ذرات طلایی با ابعاد کوچکتر از ۵
نانومتر دشوار است اما شرکت ماکسل با به کارگیری یک فناوری
نانویی که اختصاص به این شرکت دارد موفق شده است یک ساختار
بسیار فعال تولید کند که در آن طلا و پلاتین کاملاً با یکدیگر
ترکیب نمی‌شوند. این شرکت توانست با استفاده از اسید سیتریک به
عنوان یک عامل کاهنده، ذرات کاتالیستی AuPt را با ابعاد ۲ تا ۳
نانومتر در دمای ۳۷۳ درجه کلوین تولید کند. انتظار می‌رود که
این ساختار علاوه بر افزایش جریانِ اکسیژن-کاهش، شدت واکنش
اکسیژن-کاهش را نیز ارتقا دهد.

شرکت ماکسل فناوری جدید خود را در صد و یکمین کنفرانس کاتالیز
که در ۲۹ مارس در Tower Hall Funabori (توکیو) برگزار شد،
ارایه نمود. این فناوری گامی بزرگ به سمت ساخت پیل‌های سوختی
مورد استفاده برای کاربردهای دارای جریان بالا مانند
اتومبیل‌ها و منازل می‌باشد. در آینده، شرکت ماکسل تحقیقاتِ
فناوری نانوی خود را به کاربردهای عملی سلول‌های سوختی دارای
الکترولیت پولیمری و متانولِ مستقیم (direct-methanol) متمرکز
خواهد نمود.