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Fuel cell più stabili con il nuovo catalizzatore

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Su Angewandte Chemie è stato presentato un nuovo catalizzatore per le celle a combustibile che potrebbe dare una svolta alla diffusione dei veicoli alimentati a idrogeno.  Il problema dei catalizzatori al platino delle fuel cell riguarda l’andatura “stop and go” tipica della marcia in città: i catalizzatori a base di platino “soffrono” l’usura in queste tipiche condizioni di utilizzo.

Questi limiti sono stati superati grazie a una ricerca del Brookhaven National Laboratory del Dipartimento dell’energia degli Stati Uniti. Il nuovo elettrocatalizzatore minimizza l’usura mantenendo alti livelli di reattività, come dimostrato durante i test che riproducono le condizioni di utilizzo dello stop and go.

Il catalizzatore è costituito da un singolo strato di platino che ricopre un nucleo di una nanoparticella di palladio o di una lega di palladio e oro. “Il nucleo di palladio, in confronto ai catalizzatori carbonio-platino utilizzati attualmente protegge il sottile strato di platino che circonda le particelle, permettendo di mantenere la reattività per un più periodo di tempo più lungo”, ha commentato Radoslav Adzic, che ha guidato la ricerca.

Infatti, nei catalizzatori per celle a combustibile convenzionali, i cicli di ossidazione e riduzione, innescati dalle variazioni di tensione che avvengono nelle condizioni di guida stop-and-go danneggiano il platino che con l’andare del tempo si dissolve, causando danni irreversibili alle celle a combustibile.

Alcuni test di durata hanno mostrato che dopo 100.000 cicli, una quota significativa del palladio è stata ossidata, dissolta ed è migrata lontano dal catodo. Per contro, il platino rimaneva pressoché invariato, eccetto che per una lieve contrazione del monostrato. “Questa contrazione del reticolo di platino rende il catalizzatore più attivo e la stabilità delle particelle aumenta”, riferiscono gli scienziati.

G.G.

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