Тригоналды фазалы Co3O4 катализаторы қышқылды су электролизінде асқын кернеуді 181 мВ-ке төмендетеді
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
Зерттеушілер тобы тригоналды фазалы Co3O4 катализаторы туралы хабарлады, ол қышқыл ортада оттегі бөліну реакциясында 10 мА см−2 ток тығыздығында бар болғаны 269 милливольт асқын кернеуге қол жеткізді, бұл дәстүрлі шпинельді кобальт оксидінен 181 мВ жақсы. Протон алмасу мембранасы бар электролизерлерде материал 1,80 В кернеуде 1800 мА см−2 астам ток тығыздығын қамтамасыз етіп, асыл металсыз катализаторларды иридий негізіндегі жүйелермен бәсекелестікке жақындатты.
Рекордтық көрсеткіштер
Вакуумды-механохимиялық өңдеу әдісімен сілті балқымасында синтезделген жаңа катализатор қышқылды оттегі бөліну реакциясында 10 мА см−2 кезінде 269 мВ асқын кернеу көрсетеді — бұл шпинель Co3O4-тен 181 мВ аз. Протон алмасу мембраналы электролизерлерде ол 1,80 В кернеуде 1800 мА см−2 астам токты қамтамасыз етіп, иридийсіз белгілі аналогтардың көпшілігінен асып түседі. Бұл әзірлеме қымбат әрі тапшы иридий оксидін алмастыратын берік және жоғары белсенді нұсқаларды табу проблемасын шешеді.
Құрылымдық артықшылықтар
Дәстүрлі шпинель Co3O4-тен айырмашылығы, онда белсенді емес тетраэдрлік және белсенді октаэдрлік кобальт орталықтары араласқан, жаңа тригоналды фаза (Tri-Co3O4) тек қырлары арқылы байланысқан [CoO6] октаэдрлерінен тұрады, кеңістіктік топ P-3m1. Бұл үш қабатты тығыз оралған құрылым Co2+ және Co3+ иондарын тек октаэдрлік координацияда 1:2 қатынасында орналастырады, бұл аралық қосылыстардың адсорбциясын оңтайландырып, қышқыл ортадағы негізгі ыдырау жолы — кобальттың еруін тежейді.
Коммерцияландыру жолы
Протон алмасу мембранасымен су электролизі — жасыл сутегі өндірісінің жетекші технологиясы — бүгінде агрессивті қышқыл орта салдарынан иридий негізіндегі анодтарға сүйенеді. Иридийдің ерекше сиректігі мен бағасы баламаларды жаһандық іздеуге түрткі болады. Tri-Co3O4 катализаторының өнеркәсіптік ток тығыздықтарындағы көрсеткіштері ұзақ мерзімді тұрақтылық расталған жағдайда оны арзан алмастырғыш ретінде пайдалану мүмкіндігін көрсетеді. Зерттеу тобы қазір мыңдаған сағат бойына ыдырауды бағалау үшін киловатт масштабындағы электролиз стектерінде ұзақ мерзімділік сынақтарына назар аударуда.
Бұдан әрі
Зерттеушілер алдағы айларда киловатт масштабындағы электролиз стектерінде ұзақ мерзімділік сынақтарын жүргізуді жоспарлап отыр. Алайда, катализатордың мыңдаған сағат бойына өнеркәсіптік жағдайда тұрақтылығын сақтайтыны әлі белгісіз, бұл оның нарыққа шығу мерзімін анықтайды.
1 дереккөз
Тригоналды фазалы Co3O4 катализаторы қышқылды су электролизінде асқын кернеуді 181 мВ-ке төмендетеді
