Οι καταλύτες κυττάρων καυσίμου πλατίνας-γραφαρού δείχνουν ανώτερη σταθερότητα πάνω από χύδην πλατίνα

Το Platinum (PT) είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος καταλύτης στα κύτταρα καυσίμου λόγω της υψηλής δραστηριότητας και της σταθερότητάς του. Ωστόσο, οι καταλύτες με βάση το PT είναι ευαίσθητοι στην υποβάθμιση, η οποία περιορίζει τη μακροπρόθεσμη απόδοση και την ανθεκτικότητα τους. Το Graphene, ένα δισδιάστατο υλικό άνθρακα, έχει προσελκύσει σημαντική προσοχή ως υλικό υποστήριξης για καταλύτες με βάση το PT λόγω της υψηλής επιφάνειας του, της εξαιρετικής ηλεκτρικής αγωγιμότητας και της χημικής σταθερότητας.

Οι έρευνες έχουν δείξει ότι οι καταλύτες κυττάρων καυσίμου PT-graphene παρουσιάζουν ανώτερη σταθερότητα έναντι των καταλυτών χύδην πλατίνας. Αυτή η ενισχυμένη σταθερότητα μπορεί να αποδοθεί σε διάφορους παράγοντες, όπως:

Καλύτερη διασπορά των σωματιδίων Pt:Το graphene παρέχει μια υψηλή επιφάνεια για διασπορά PT, η οποία εμποδίζει τη συσσωμάτωση σωματιδίων Pt. Η συσσωμάτωση μπορεί να οδηγήσει σε μειωμένη δραστηριότητα καταλύτη και ανθεκτικότητα.

Ισχυρή αλληλεπίδραση μεταλλικής υποστήριξης:Η αλληλεπίδραση μεταξύ PT και graphene είναι ισχυρότερη από αυτή μεταξύ της PT και των παραδοσιακών υποστηρίξεων άνθρακα. Αυτή η ισχυρή αλληλεπίδραση συμβάλλει στη σταθεροποίηση των σωματιδίων PT και να αποτρέψει την απόσπαση τους από την υποστήριξη.

Ενισχυμένες ηλεκτρονικές ιδιότητες:Η μοναδική ηλεκτρονική δομή του Graphene μπορεί να τροποποιήσει τις ηλεκτρονικές ιδιότητες του PT, με αποτέλεσμα τη βελτίωση της καταλυτικής δραστηριότητας και της σταθερότητας.

Εκτός από τη βελτίωση της σταθερότητας, οι καταλύτες κυττάρων καυσίμου Pt-graphene έχουν επίσης δείξει ενισχυμένη δραστικότητα και ανθεκτικότητα σε σύγκριση με τους καταλύτες χύδην πλατίνης. Η υψηλή επιφάνεια και η εξαιρετική ηλεκτρική αγωγιμότητα του γραφένιου διευκολύνουν την αποτελεσματική μεταφορά φορτίου και τη μεταφορά μάζας, οδηγώντας σε βελτιωμένη καταλυτική απόδοση.

Συνολικά, οι καταλύτες κυττάρων καυσίμου Pt-graphene προσφέρουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των καταλυτών χύδην πλατίνας όσον αφορά τη σταθερότητα, τη δραστηριότητα και την ανθεκτικότητα. Αυτά τα πλεονεκτήματα έχουν υπόσχεση για την ανάπτυξη συστημάτων κυτταρικών κυττάρων καυσίμου υψηλής απόδοσης και μακροχρόνιων.