گروهی از مهندسان در دانشگاه یال با استفاده از نانوسیم‌های ساخته شده از مواد جدید یک سیستم کاتالیست پیل سوختی جدید ساخته است که عملکرد طولانی مدت آن را در مقایسه با فناوری امروزی بیش از دو و چهاردهم برابر می‌کند.
نانوسیم جدید راندمان پیل سوختی را تقویت می‌کند
گروهی از مهندسان در دانشگاه یال با
استفاده از نانوسیم‌های ساخته شده از مواد جدید یک سیستم کاتالیست پیل
سوختی جدید ساخته است که عملکرد طولانی مدت آن را در مقایسه با فناوری
امروزی بیش از دو و چهاردهم برابر می‌کند.
یکی از مشکل‌های پیل‌های سوختی که مانع
کاربرد گسترده‌تر آنها شده است، عدم پایداری آنها است. کاتالیست‌های
استفاده شده در پیل‌های سوختی به تدریج شکسته می‌شوند و در نتیجه واکنش
شیمیایی که سوخت را تبدیل به الکتریسیته می‌کند، متوقف می‌شود. بعلاوه
فناوری کنونی بر ذرات کوچک روکش‌داده شده با کاتالیست متکی است؛ با این حال
سطح ویژه محدود این ذرات بدین معنی است که فقط کسری از این کاتالیست در هر
لحظه قابل دسترسی است.
جان اسکرواِرز و آندر تیلور از دانشگاه یال با استفاده از یک آلیاژ فلزی
ابداعی بنام شیشه فلزی توده‌ای (BMG)، نانوسیم‌هایی ساخته‌اند که سطح ویژه
بالایی دارند؛ بنابراین بخش بزرگ‌تری از کاتالیست را در معرض سوخت قرار می‌دهند.آنها
همچنین فعالیت‌شان را بیش از سیستم‌های کاتالیست پیل سوختی نگه می‌دارند.
در فناوری پیل سوختی کنونی از دوده بعنوان
پایه‌ای برای ذرات کاتالیستی پلاتین استفاده می‌شود. هر چه سطح بیشتری از
این ذرات کاتالیستی در معرض سوخت باشد، الکتریسیته بیشتری تولید می‌شود. به
دلیل اینکه دوده متخلخل است، ذرات پلاتینِ درون خلل و فرج داخلی ممکن است
در معرض نباشند.
تیلور گفت: “به منظور تولید پیل‌های سوختی مؤثرتر، می‌توان سطح ویژه فعال
کاتالیست را افزایش داد.”
نانوسیم‌های BMG که این محققان ساخته و بعنوان پایه کاتالیست استفاده کرده‌اند،
حدود سه برابر کوچک‌تر ذرات دوده می‌باشند. طول زیاد این نانوسیم‌ها و شکل
نازک‌شان در مقایسه با دوده سطح ویژه فعال بیشتری می‌دهند. این نانوسیم‌ها
همچنین الکتریسته را بهتر هدایت می‌کنند.
این محققان ذرات پلاتین را روی نانوسیم‌های خود قرار دادند و مطمئن شدند که
واکنش تبدیل سوخت به الکتریسیته را کاتالیز می‌کند. آنها سیستم کاتالیستی
خود را برای پیل‌های سوختی مبتنی بر الکل آزمایش کرده‌اند، اما می‌گویند که
آن را می‌توان برای دیگر انواع پیل‌های سوختی نیز بکار برد.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر
کرده‌اند.
