Kobalt by mohol zachrániť vodíkové autá. Platina je príliš vzácna a drahá

Obsah

Kobalt by mohol urobiť vodíkové autá populárnymi
- Výskum kobaltu pomáha palivovým článkom vo všeobecnosti

Prečo sú vodíkové autá neprijateľné? Z dvoch hlavných dôvodov: čerpacie stanice na tento plyn zatiaľ nie sú veľmi populárne, a v niektorých krajinách nie sú vôbec žiadne. Okrem toho palivové články vyžadujú použitie platiny, čo je drahý a vzácny prvok, ktorý ovplyvňuje konečnú cenu vozidiel FCEV. Preto už vedci pracujú na nahradení platiny kobaltom.

Kobalt by mohol urobiť vodíkové autá populárnymi

obsah

Kobalt by mohol urobiť vodíkové autá populárnymi
- Výskum kobaltu pomáha palivovým článkom vo všeobecnosti

Kobalt je prvok s jedinečnými vlastnosťami. Používa sa pri odsírovaní paliva pri rafinácii ropy (áno, áno, Spaľovacie vozidlá potrebujú na pohon aj kobalt.), používa sa aj v elektrotechnike - a v mnohých zariadeniach napájaných z batérií - v katódach lítium-iónových článkov. V budúcnosti by to mohlo pomôcť vozidlám na vodíkové palivové články (FCEV).

Ako začiatkom roka 2020 povedal vedúci tímu výskumu a vývoja BMW Klaus Fröhlich, vodíkové autá sa nikde nenachádzajú, pretože palivové články sú 10-krát drahšie ako elektrický pohon. Väčšina nákladov (50 percent nákladov na článok) pochádza z použitia platinových elektród, ktoré fungujú ako katalyzátory v palivových článkoch a urýchľujú reakciu vodíka s kyslíkom.

Vedci z Pacific Northwest National Laboratory sa rozhodol nahradiť platinové elektródy kobaltovýmiv ktorom sú atómy kovu rozptýlené s atómami dusíka a uhlíka. Takáto štruktúra, v ktorej sa kobalt nachádza v špeciálne pripravených organických štruktúrach, musí byť štyrikrát pevnejšia ako štruktúra vyrobená zo železa (zdroj). V konečnom dôsledku by mal byť aj lacnejší ako platina, na burzách je cena kobaltu cca 1x nižšia ako cena platiny.

Výskum kobaltu pomáha palivovým článkom vo všeobecnosti

Ukázalo sa, že reaktivita takéhoto média je lepšia ako u iných katalyzátorov zostavených bez prítomnosti platiny alebo železa. Bolo tiež možné zistiť, že peroxid vodíka (H2O2) vznikajúci počas oxidácie spôsobuje rozklad a zníženie účinnosti katalyzátora. To umožnilo chrániť elektródy a zvýšiť pevnosť konštrukcie, čo by mohlo v budúcnosti predĺžiť životnosť článkov.

Aktuálna životnosť palivového článku na báze platiny sa odhaduje na cca 6-8 tisíc hodín pri nestálej prevádzke systémov, čo dáva až 333 dní nepretržitej prevádzky resp. do 11 rokov, predmetom činnosti 2 hodiny denne... Články najviac postihuje premenlivá záťaž a procesy činnosti spojené s nedostatkom práce, preto niektorí odborníci výslovne uvádzajú, že by sa nemali používať v automobiloch.

Aktualizácia 2020/12/31, sledujte. 16.06/XNUMX: Pôvodná verzia textu spomínala „platinové membrány“. Toto je zjavná chyba. Povrch aspoň jednej z elektród je platina. Táto fotografia jasne ukazuje vrstvu platinového katalyzátora umiestnenú pod membránou. Ospravedlňujeme sa za nesústredenosť pri úprave textu.

Úvodná fotografia: ilustrácia, palivový článok (c) Bosch / Powercell