A Universidade da Califórnia, a equipe Riverside R & D desenvolveu materiais de catalisador de células de combustível de membrana eletrolítica de polímero (Polymer Electrolyte Membrane, PEM) e eficiente, a energia de hidrogênio hidrogênio de célula de combustível em eletricidade, é o produto mais automotivo e eletrônico Um dos tipos de células de combustível promissores.
O componente-chave da célula de combustível mais comum é um catalisador de platina de metal nobre, portanto, seus custos de produção caros limitam o uso em larga escala de células de combustível. O catalisador desenvolvido pela UCR é feito de nanofibras de carbono porosas embutidas em compostos contendo Metais relativamente ricos, como o cobalto, custam 100 vezes mais do que a platina.
Atualmente, as células de combustível foram adotadas por alguns fabricantes de automóveis e oferecem vantagens sobre as tecnologias tradicionais de combustível, incluindo alta eficiência, baixo ruído e baixas emissões, e efluentes de células de combustível de hidrogênio, que são água. Nas células de hidrogênio, quando Quando o combustível de hidrogênio é injetado no ânodo da célula, o catalisador separa as moléculas de hidrogênio em partículas carregadas positivamente chamadas prótons e partículas carregadas negativamente. Os elétrons são conduzidos através de um circuito externo antes de reintroduzir os íons de hidrogênio carregados positivamente e o oxigênio para formar água e em Isso faz um trabalho útil, como a alimentação do motor.
Além disso, os pesquisadores da UCR fabricam folhas de papel de nanofibra de carbono contendo íons metálicos (cobalto, ferro ou níquel) usando técnicas de eletro-fiação. No aquecimento, os íons formam nanopartículas de metal ultrafinas que catalisam a conversão de carbono É o carbono grafico de alto desempenho. Em seguida, as nanopartículas metálicas e o carbono residual não grafico são oxidados, resultando em uma rede altamente porosa e útil de nanopartículas de óxido metálico dispersas na rede porosa de grafite.
O estudo, liderado por David Kisailus, professor da Burns School of Engineering, Riverside, UCSB, Kisailus e sua equipe, está trabalhando com cientistas da Universidade de Stanford para confirmar que os novos materiais funcionam, bem como o sistema padrão de platina-carbono do setor, E seu custo é relativamente baixo.
Kisailus disse que outra vantagem do material catalítico de nanocompósitos é a sua fibra de grafite, que proporciona força e durabilidade adicionais tanto para servir como um catalisador de célula de combustível e como um componente estrutural. Um desafio importante é reduzir o peso corporal e o peso extra de uma bateria ou pilha de combustível sem comprometer a segurança ou o desempenho. Os materiais que fabricamos combinam condições químicas e de processamento de fibras que podem permitir que um fabricante de automóveis coloque um capô ou um chassi Outros componentes estruturais em componentes funcionais que ajudam a alimentar o veículo.
