Kobolt skulle kunna rädda vätgasbilar. Platina är för sällsynt och dyrt

Varför är vätgasbilar oacceptabla? Av två huvudsakliga skäl: tankstationer för denna gas är ännu inte särskilt populära, och i vissa länder finns det inga alls. Dessutom kräver bränsleceller användning av platina, vilket är ett dyrt och sällsynt element, vilket påverkar det slutliga priset på FCEV. Därför arbetar forskare redan med att ersätta platina med kobolt.

Kobolt skulle kunna göra vätgasbilar populära

innehållsförteckning

• Kobolt skulle kunna göra vätgasbilar populära
  • Koboltforskning hjälper bränsleceller i allmänhet

Kobolt är ett grundämne med unika egenskaper. Det används vid bränsleavsvavling vid råoljeraffinering (ja, ja, Förbränningsfordon kräver också kobolt för att röra sig.), används det också inom elektroteknik - och i många batteridrivna enheter - i katoder av litiumjonceller. I framtiden kan detta hjälpa fordon med vätebränsleceller (FCEV).

Som BMW:s FoU-chef Klaus Fröhlich sa i början av 2020, finns vätgasdrivna bilar ingenstans eftersom bränsleceller är 10 gånger dyrare än eldrift. Merparten av kostnaden (50 procent av cellkostnaden) kommer från användningen av platinaelektroder, som fungerar som katalysatorer i bränsleceller, vilket påskyndar reaktionen mellan väte och syre.

Forskare vid Pacific Northwest National Laboratory beslutade att ersätta platinaelektroder med koboltdär metallatomer är varvat med kväve och kolatomer. En sådan struktur, där kobolt hålls i speciellt framställda organiska strukturer, bör vara fyra gånger starkare än en som är gjord av järn (källan). I slutändan borde det också vara billigare än platina, på börser är priset på kobolt ungefär 1 gånger lägre än priset på platina.

Koboltforskning hjälper bränsleceller i allmänhet

Det visade sig att reaktiviteten hos ett sådant medium är bättre än för andra katalysatorer konstruerade utan närvaro av platina eller järn. Det var också möjligt att upptäcka att väteperoxid (H2O2) som produceras under oxidationsprocessen orsakar nedbrytning och minskning av katalysatorns effektivitet. Detta gjorde det möjligt att skydda elektroderna och öka styrkan på strukturen, vilket i framtiden skulle kunna förlänga livslängden på elementen.

Nuvarande livslängd för en platinabränslecell uppskattas till cirka 6-8 tusen timmar med intermittent drift av system, vilket ger upp till 333 dagars kontinuerlig drift eller upp till 11 år, med förbehåll för aktivitet 2 timmar om dagen. Celler påverkas mest av varierande belastningar och aktivitetsprocesser i samband med inaktivitet, varför vissa experter uttryckligen säger att de inte bör användas i bilar.

Uppdatering 2020/12/31, titta. 16.06/XNUMX: Originalversionen av texten nämnde "platinamembran". Detta är ett uppenbart misstag. Ytan på åtminstone en av elektroderna är platina. Detta foto visar tydligt platinakatalysatorskiktet som ligger under membranet. Vi ber om ursäkt för bristen på koncentration vid redigering av texten.

Fotofynd: illustration, bränslecell (c) Bosch/Powercell

Detta kan intressera dig: