Кобальт можа выратаваць вадародныя аўтамабілі. Плаціна занадта рэдкая і дарога

Чаму вадародныя аўтамабілі непрымальныя? Па двух асноўных прычынах: заправачныя станцыі для гэтага газу пакуль не вельмі папулярныя, а ў некаторых краінах іх увогуле няма. Акрамя таго, паліўныя элементы патрабуюць выкарыстанні плаціны, якая з'яўляецца дарагім і рэдкім элементам, што ўплывае на канчатковую цану аўтамабіляў FCEV. Таму вучоныя ўжо працуюць над заменай плаціны на кобальт.

Кобальт можа зрабіць аўтамабілі на вадародзе папулярнымі

Змест

• Кобальт можа зрабіць аўтамабілі на вадародзе папулярнымі
  • Даследаванні кобальту дапамагаюць паліўным элементам у цэлым

Кобальт - гэта элемент з унікальнымі ўласцівасцямі. Ён выкарыстоўваецца ў дэсульфурызацыі паліва пры перапрацоўцы сырой нафты (так, так, Аўтамабілі ўнутранага згарання таксама маюць патрэбу ў кобальце для руху.), ён таксама выкарыстоўваецца ў электратэхніцы – і ў многіх прыладах з батарэямі – у катодах літый-іённых элементаў. У будучыні гэта можа дапамагчы аўтамабілям на вадародных паліўных элементах (FCEV).

Як заявіў у пачатку 2020 года кіраўнік групы даследаванняў і распрацовак BMW Клаўс Фрэліх, аўтамабіляў з вадародным рухавіком нідзе не знайсці, таму што паліўныя элементы ў 10 разоў даражэй, чым электрычны прывад. Большая частка кошту (50 працэнтаў кошту элемента) звязана з выкарыстаннем плацінавых электродаў, якія дзейнічаюць як каталізатары ў паліўных элементах, паскараючы рэакцыю вадароду з кіслародам.

Навукоўцы Ціхаакіянскай паўночна-заходняй нацыянальнай лабараторыі вырашылі замяніць плацінавыя электроды на кобальтавыяу якім атамы металаў перамяжоўваюцца з атамамі азоту і вугляроду. Такая структура, у якой кобальт утрымліваецца ў спецыяльна падрыхтаваных арганічных структурах, павінна быць у чатыры разы больш трывалай, чым зробленая з жалеза (крыніцы). У канчатковым выніку ён таксама павінен быць танней плаціны, на біржах кошт на кобальт прыкладна ў 1 раз ніжэй, чым кошт на плаціну.

Даследаванні кобальту дапамагаюць паліўным элементам у цэлым

Аказалася, што рэакцыйная здольнасць такога асяроддзя лепшая, чым у іншых каталізатараў, пабудаваных без прысутнасці плаціны ці жалеза. Таксама было магчыма выявіць, што перакіс вадароду (H2O2), якая ўтвараецца ў працэсе акіслення, выклікае разлажэнне і зніжэнне эфектыўнасці каталізатара. Гэта дазволіла абараніць электроды і падвысіць трываласць канструкцыі, што ў будучыні можа падоўжыць тэрмін службы элементаў.

Бягучы тэрмін службы паліўнага элемента на аснове плаціны ацэньваецца прыкладна ў 6-8 тысяч гадзін пры нясталай працы сістэм, што дае да 333 дзён бесперапыннай працы або да 11 гадоў, пры ўмове актыўнасці па 2 гадзіны на дзень. На клеткі больш за ўсё ўплываюць зменныя нагрузкі і працэсы актыўнасці, злучаныя з адсутнасцю працы, таму некаторыя эксперты прама заяўляюць, што іх нельга выкарыстоўваць у аўтамабілях.

Абнаўленне 2020/12/31, гадзіны. 16.06: у арыгінальнай версіі тэксту згадвалася пра «плацінавыя мембраны». Гэта відавочная памылка. Паверхня прынамсі аднаго з электродаў плаціна. На гэтым фота добра відаць, пласт плацінавага каталізатара размешчаны пад дыяфрагмай. Просім прабачэння за недастатковую канцэнтрацыю пры рэдагаванні тэксту.

Адкрыццё фатаграфіі: ілюстрацыя, паліўны элемент (c) Bosch / Powercell

Гэта можа вас зацікавіць: