Demir–lantan çiftleri laboratuvarda yakıt hücresinin etkinliğini ve dayanıklılığını artırdı
Demir ve lantan atomlarının birlikte düzenlenmesi, asidik ortamda çalışan bir yakıt hücresi katalizörünü geliştirdi. Tek bir hakemli çalışmada elektrot etkinliği platin–karbon örneğini aştı; hücre, 100 saatlik deneyde başlangıç başarımının büyük bölümünü korudu. Spektroskopi ve hesaplamalar kazanımı demirin elektronik durumu ve çevresindeki bağlarla ilişkilendirdi. Ticari kullanım ömrü ve büyük ölçekte üretim bu deneylerde sınanmadı.
Bilim··Öğle
Atom çiftli katalizör etkinliğini korudu
Demir ve lantan içeren yakıt hücresi katalizörü, 100 saatlik laboratuvar deneyinin sonunda başlangıç başarımının yüzde 86’sını korudu. Tek bir hakemli deneysel çalışma, asidik ortamda oksijen tepkimesini hızlandıran etkin merkezlerin dayanıklılığını araştırdı. Malzemede platin grubu metaller yerine azot içeren karbon üzerine yerleştirilmiş atom çiftleri kullanıldı.[1]
Dönen elektrotla yapılan ölçümde yarı dalga potansiyeli yeni malzemede 0,92 V, platin–karbon karşılaştırıcısında 0,87 V oldu. Bu değerler deneydeki elektrolit ve malzeme miktarına ait. Atom çiftli yapı, yalnız demir merkezleri taşıyan karbonla da karşılaştırıldı.[1]
Lantan, demir merkezlerinin yapısını değiştiriyor
Atomik görüntüleme ve spektroskopi, etkin merkezlerin düzenini belirledi. Araştırmacılar lantanın katkısını demirin elektronlarıyla ilgili bir özellik olan yüksek spinli duruma ve oksijen içeren ara moleküllerin bağlanma biçimine bağlıyor. Çalışma sırasında yapılan ölçümler, demir ile azot arasındaki bağların daha iyi korunmasıyla uyumluydu. Hesaplamalar önerilen mekanizmayı destekledi; etkinlik kazanımındaki her katkı ayrı ayrı belirlenemedi.[1]
Malzeme deney hücresinde de çalıştı
Ekip, katalizörü yakıt hücresinin tepkime bileşenlerini bir araya getiren membran elektrot düzeneğine yerleştirdi. Hidrojen ve oksijenle çalışan hücrede, elektriksel direnç kaybı düzeltildikten sonra 0,9 V için 56 mA/cm² ölçüldü. Membranın özellikleri, gaz basıncı ve gazın veriliş koşulları bu sonucu etkiliyor. Deney, etkinliği ve kısa süreli dayanıklılığı ölçtü; büyük ölçekte üretim ile araç veya santral koşullarındaki kullanım ömrünün ayrıca değerlendirilmesi gerekiyor.[1]
