ทั้งสองทีมได้ค้นพบวิธีการปรับปรุงวัสดุที่ใช้ในอิเล็กโทรดของเซลล์เชื้อเพลิงอย่างเป็นอิสระต่อกัน การพัฒนาเหล่านี้อาจทำให้อุปกรณ์ผลิตไฟฟ้ามีประสิทธิภาพมากขึ้น ถูกลง และมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น
เซลล์เชื้อเพลิงเช่นเดียวกับแบตเตอรี่ ผลิตพลังงานไฟฟ้าผ่านปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของขั้วไฟฟ้าภายใน Radoslav R. Adzic นักเคมีจาก Brookhaven National Laboratory ในเมืองอัพตัน รัฐนิวยอร์ก กล่าวว่าปัญหาสองประการที่เป็นอุปสรรคต่อการใช้เซลล์เชื้อเพลิงอย่างแพร่หลายคือค่าใช้จ่ายสูงและอายุการใช้งานสั้นของอิเล็กโทรด
หัวข้อข่าววิทยาศาสตร์ในกล่องจดหมายของคุณ
หัวข้อข่าวและบทสรุปของบทความข่าววิทยาศาสตร์ล่าสุด ส่งถึงกล่องจดหมายอีเมลของคุณทุกวันศุกร์
ที่อยู่อีเมล*
ที่อยู่อีเมลของคุณ
ลงชื่อ
แพลทินัมโลหะมีค่าซึ่งเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่กระตุ้นปฏิกิริยาที่มักใช้ทำหรือเคลือบอิเล็กโทรดของเซลล์เชื้อเพลิง ปัจจุบันมีราคาประมาณ 36,000 ดอลลาร์ต่อกิโลกรัม นอกจากนี้ “ชั้นแพลทินัมออกไซด์ที่ก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วบนพื้นผิวของอิเล็กโทรดจะทำให้ปฏิกิริยาเคมีช้าลงอย่างมาก” Adzic กล่าว ที่แย่กว่านั้น ชั้นออกไซด์มีแนวโน้มที่จะละลายเข้าไปในสารเคมีที่อาบอยู่ ดังนั้นอิเล็กโทรดจึงล้มเหลวในที่สุด เขาตั้งข้อสังเกต
ตอนนี้ Adzic และเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาวิธีการป้องกันไม่ให้ชั้นออกไซด์นั้นก่อตัวขึ้น พวกเขาฉีดอิเล็กโทรดทองคำขาวด้วยอนุภาคนาโนทองคำเพียงเล็กน้อย ทองคำเป็นองค์ประกอบเฉื่อย ไม่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาเคมี และคาดว่าจะลดประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดโดยการปิดกั้นการเข้าถึงแพลทินัมที่ใช้งานอยู่บางส่วน อย่างไรก็ตาม Adzic
สงสัยว่าเนื่องจากทองคำป้องกันไม่ให้ชั้นออกไซด์ก่อตัวขึ้น จึงอาจทำให้ทองคำขาวไม่ละลายและด้วยเหตุนี้จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ
ในการทดสอบในห้องแล็บของทีมงานจำนวน 30,000 รอบการผลิตไฟฟ้า อิเล็กโทรดมาตรฐานในเซลล์เชื้อเพลิงหนึ่งเซลล์สูญเสียแพลทินัมไปมากกว่าครึ่ง ในขณะที่อิเล็กโทรดที่มีอนุภาคนาโนทองคำสูญเสียแพลทินัมแทบไม่มีเลย นักวิจัยรายงานการค้นพบของพวกเขาในScience 12 มกราคม
เป้าหมายของนักออกแบบเซลล์เชื้อเพลิงคือการป้องกันไม่ให้อิเล็กโทรดละลายในระหว่างการใช้งาน แต่เพื่อหลีกเลี่ยงการปิดการใช้งานพื้นผิวของมัน Sanjeev Mukerjee นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากมหาวิทยาลัยนอร์ทอีสเทิร์นในบอสตันกล่าว “เนื้อหาของ [ทีม] นี้ดูเหมือนจะสื่อถึงความสุข” เขาแสดงความคิดเห็น
อดีตคืออารัมภบท
ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2465 เราได้กล่าวถึงการค้นพบใหม่ ๆ ที่กำหนดรูปแบบการรับรู้ของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลก นำการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ในวันพรุ่งนี้มาสู่บ้านของคุณโดยสมัครวันนี้
ติดตาม
อีกทีมหนึ่งซึ่งนำโดยนักเคมีกายภาพ Vojislav R. Stamenkovic จาก Argonne (Ill.) National Laboratory ได้ประกาศในสัปดาห์นี้ถึงวัสดุอิเล็กโทรดที่อาจเพิ่มประสิทธิภาพของเซลล์เชื้อเพลิง
กลุ่มดังกล่าวทำการทดสอบโลหะผสมที่ประกอบด้วยแพลทินัม 3 ส่วนและนิเกิล 1 ส่วน แต่อะตอมทั้งหมดบนผิวคริสตัลเป็นแพลทินัม Stamenkovic กล่าว การแบ่งปันอิเล็กตรอนที่เกิดขึ้นระหว่างแพลทินัมบนพื้นผิวและอะตอมของนิกเกิลที่ฝังอยู่จะยับยั้งการก่อตัวของชั้นออกไซด์
ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ อิเล็กโทรดที่ทำจากโลหะผสมแพลทินัม-นิกเกิลมีปฏิกิริยาทางเคมีประมาณ 10 เท่าของอิเล็กโทรดที่ทำจากแพลทินัมบริสุทธิ์ และประมาณ 90 เท่าของอิเล็กโทรดคาร์บอน-แพลทินัมที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิงล้ำสมัย นักวิจัยรายงานทางออนไลน์และ ใน Scienceฉบับวันที่ 26 มกราคม
ด้วยวัสดุใหม่นี้ วิศวกรอาจออกแบบเซลล์เชื้อเพลิงด้วยอิเล็กโทรดขนาดเล็กที่มีแพลทินัมเพียง 1 ใน 20 เท่าของที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน ซึ่งช่วยลดต้นทุนและเพิ่มประสิทธิภาพของอุปกรณ์ในเวลาเดียวกัน ทีมงานคาดการณ์
วัสดุอิเล็กโทรดที่พัฒนาโดยทีม Adzic และ Stamenkovic เป็น “การพัฒนาที่มีแนวโน้มที่ดี” Andrew A. Gewirth นักเคมีแห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ที่ Urbana-Champaign กล่าว “สิ่งนี้จะทำให้นักออกแบบเซลล์เชื้อเพลิงเกิดแนวคิดใหม่เกี่ยวกับวิธีการก้าวไปข้างหน้า” เขากล่าว
Credit : rodsguidingservice.com
dinkyclubgold.com
touchingmyfatherssoul.com
jemisax.com
desnewsenseries.com
forestryservicerecords.com
littlekumdrippingirls.com
bugsysegalpoker.com
steelersluckyshop.com
wmarinsoccer.com
