Но клетки причине топливо не являются уже более распространенным является их отсутствие выносливости. Со временем, катализаторов, используемых даже в состоянии современных сегодняшней топлива клетки разрушаются, ингибирующих химической реакции, которая преобразует топлива в электричество. Кроме того, современная технология опирается на мелкие частицы покрыты катализатором, однако частиц ограниченной площади поверхности означает лишь доли катализатора доступна в любой момент времени.
Теперь команда инженеров в Йельской школы инженерных и прикладных наук создала новый катализатор топливных элементах системы с помощью нанопроводов сделаны из романа материала, который повышает долгосрочную производительность в 2,4 раза по сравнению с технологией сегодня. Их результаты опубликованы на обложке апрельского номера ACS Nano.
Йельский инженеров янв Schroers и Андре Тейлор разработали незначительный нанопроводов сделаны из сплава металла инновационных известный как массивном металлическом стекле (BMG), которые имеют высокие участки поверхности, тем самым подвергая больше катализатора. Они также поддерживают их деятельность больше, чем традиционные системы топливных элементов катализатора.
Современные технологии топливных элементов используется сажа, недорогой и электропроводящих углеродных материалов, в качестве поддержки для частиц платины. Углерода транспорт электроэнергии, в то время как платина является катализатором, который дисков производства электроэнергии. Чем больше частиц платины топливо подвергается, больше электроэнергии производится. Тем не менее сажи пористая, поэтому платины внутри внутренних пор не может подвергаться воздействию. Технический углерод также стремится к коррозии с течением времени.
"Для того, чтобы производить более эффективные топливные элементы, вы хотите увеличить активную поверхность катализатора, и вы хотите, чтобы ваши катализатора до конца, сказал Тейлор.
В 13 нанометров в масштабе (около 1 / 10, 000 ширины человеческого волоса), BMG нанопроводов, что Schroers и Тейлор разработанные примерно в три раза меньше, чем частицы сажи. Нанопроволок "длинные, тонкие формы дает им гораздо более активную площадь поверхности на массы по сравнению с сажей. Кроме того, вместо прилипания частиц платины на материальную поддержку, команды Йельского включены платины в нанопроволоки сплава себя, гарантируя, что она по-прежнему реагирует с топливом в течение долгого времени.
Это нанопроводов "уникальным химическим составом, что позволяет формировать их в таких малых стержней использованием горячего пресса метод, сказал Schroers, который разработал другие сплавы BMG, что также может быть удар формуется в сложные формы. BMG нанопроводов также проводить электричество лучше, чем сажи и углеродных нанотрубок, и менее дорогостоящим процессом.
Пока Тейлор испытал их каталитической системы на спиртовой основе топливных элементов (в том числе этанола и метанола использования в качестве топлива), но они говорят, что система может быть использована в других типах топливных элементов и однажды может использоваться в портативных электронных устройств, таких как портативные компьютеры и мобильные телефоны, а также в удаленных датчиков.
"Это введение нового класса материалов, которые могут быть использованы в качестве электрокатализаторов", сказал Тейлор. "Это реальный шаг в сторону принятия топливные элементы коммерчески жизнеспособным и, в конечном счете, дополнения или замены батарей в электронных устройствах."
Другие авторы бумаги включают Марсело Карму, Райан С. Секол, Шиян Дин "и" Золотой Кумар (все из Йельского университета)
