یک تیم تحقیقات کانادایی موفق شده با کاهش ابعاد کاتالیست‌های پلاتین، کارایی پیل‌های سوختی را افزایش و هزینه تولید آنها را کاهش دهد.
کاهش ابعاد کاتالیست، افزایش کارایی پیل سوختی
پژوهشگران دانشگاه وسترن موفق شدند با استفاده از سینکروترون CLS کانادا روش تازه‌ای برای تولید پیل‌های سوختی ارزان‌تر ارائه کنند. در این روش فلز گرانقیمت پلاتین به نانوذرات و یا حتی به اتم‌های منفرد تبدیل می‌شود. از این پیل‌ها می‌توان در خودروها و کامپیوترها و بسیاری از ادوات دیگر استفاده کرد.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Single-atom Catalysis Using Pt/Graphene Achieved through Atomic Layer Deposition در نشریه Nature به چاپ رسیده است.
محققان این پروژه از لایه نشانی لایه اتمی (ALD) برای تولید ترکیبات شیمیایی به صورت لایه‌ای استفاده کردند تا در نهایت کاتالیست‌های تک اتمی بدست آید. سان، از محققان این پروژه می‌گوید پلاتین فلز بسیار گرانقیمتی است که معمولا به عنوان کاتالیست استفاده می‌شود اما در عمل تنها سطح این ماده است که در فرآیند کاتالیستی وارد می‌شود. در واقع مواد زیرین هیچ نقشی در فرآیند کاتالیستی ندارند بنابراین شما پول ۱۰۰ درصد پلاتین را پرداخت می‌کنید اما تنها ۱۰ تا ۲۰ درصد از آن برای شما کار می‌کند.
با متفرق کردن ذرات پلاتین، هر ذره پلاتین می‌تواند نقش کاتالیستی داشته باشد بنابراین کارایی سیستم افزایش می‌یابد. شام از دیگر محققان این پروژه می‌گوید تابش سینکروترون و میکروسکوپ الکترونی عبوری با قدرت تفکیک بالا نقش بسیار مهمی در این مسیر ایفا می‌کند از این دو ابزار برای بررسی خواص شیمیایی پلاتین و عملکرد آنها استفاده می‌شود. نتایج بررسی‌های این ابزارها نشان می‌دهد که با کوچک شدن ابعاد ذرات، مساحت سطحی انها افزایش می‌یابد.
کاتلر از محققان این پروژه می‌گوید پیشرفت در فناوری پیل‌های سوختی اهمیت زیادی برای محققان دارد. CLS ابزار بسیار مناسبی برای تحقیقات در این حوزه است. ما امیدواریم با همکاری صنایع مختلف بتوانیم نسل جدید پیل‌های سوختی را تولید کنیم.
شرکت بالاردپاور سیستم، یکی از پیشروان فناوری پیل‌های سوختی، با این تیم تحقیقاتی در انجام این پروژه مشارکت داشته است. آنها قصد دارند تا پیل‌های ارزان قیمت و کارا تولید کنند. پلاتین فلز بسیار گرانقیمتی است بنابراین اگر بتوان مقدار مصرف این ماده را کاهش داد می‌توان به این هدف رسید.
CLS چیست؟
این دستگاه یک سینکرترون است که در دانشگاه ساکاتکوان کانادا قرار دارد. سالانه بیش از ۵۶۰۰ نفر از ۲۶ کشور جهان برای کار با این دستگاه به این دانشگاه می‌آیند.
