científicos de la Universidad Rice están explorando métodos: es decir, la forma de mejorar la rentabilidad mediante la optimización de los nanomateriales de cátodo de pila de combustible, e ilustra la reacción de reducción de oxígeno catalítico atómicas nivel dopante mecanismo nanomateriales dopado-nitrógeno (ORR). heteroarilo de nanotubos de carbono (CNTs de) o banda de platino nano-modificado grafeno pueden convertirse en una alternativa viable a la reducción rápida de oxígeno, la energía química en energía eléctrica, el proceso es la reacción principal de la pila de combustible.
Para un mejor rendimiento de la reacción de reducción de oxígeno, los materiales de carbono de diferentes maneras para diferentes aplicaciones dopaje obtenidos. De carbono figura gris, boro rosa, azul y blanco son hidrógeno es nitrógeno.
Debido a sus buenas propiedades de conductividad y mecánicas, y por lo tanto, de alto rendimiento, el buen diseño es la clave para el material de carbono como una reacción de reducción de oxígeno en Xiaolong Zou investigadores Materiales de hoy que se han mencionado: 'reducción de oxígeno Desarrollo aplicación de catalizador de alta eficacia a gran escala para la reacción de la célula de intercambio de protones de combustible de membrana es crítica 'de acuerdo con Journal of Nanoscale' Zou et al nanoescala (2017) DOI: ... 10.1039 / C7NR08061A 'encontró que mediante el uso de una, grupo de estudio de simulación por ordenador estudio sobre por qué los nanoribbons de grafeno y los nanotubos de carbono / nitrógeno dopado con boro reacción es demasiado lenta, y la cuestión de cómo mejorar.
Los nanotubos conductivos o las nanocintas dopadas cambian sus propiedades de enlace químico, lo que les ayuda a usarse como cátodos en las células de combustible de membrana de intercambio de protones. En una celda de combustible estándar, el ánodo se carga con un combustible de hidrógeno y luego se separa en protones y Electrones: a medida que los electrones negativos fluyen como la corriente disponible, los protones se introducen en el cátodo y se recombinan con electrones y oxígeno para formar agua.
Se encontró que la interacción entre el dopante y, nanotubos de carbono dopados con nitrógeno químicamente modificadas puede ser más delgada función más eficaz. Los nanotubos que la nano traer a este respecto debido a su curvatura, distorsionada Los bordes de los enlaces químicos hacen que sea más fácil unirse, y descubrieron que los nanotubos ultradelgados con radios entre 7 y 10 angstroms son ideales.
Desarrollo de la aplicación a gran escala de catalizador de reducción de oxígeno catódica es eficiente para la célula de combustible de membrana de intercambio de protones es crítica. --Xiaolong Zou
También demostraron con amplia borde, dopados con nanocintas de nitrógeno y de grafeno boro nanotubos muestran propiedades comparables a la absorción de oxígeno. Aquí, el oxígeno proporciona una oportunidad para formar un doble enlace, ya que pueden ser conectados directamente a la carga positiva Como el sitio dopado con boro Boris Yakobson dijo: 'Aunque nanotubos dopadas exhiben buenas perspectivas, pero los bordes dentados nanocinta pueden estar expuestos a un denominado nitrógeno sustituido de nitrógeno piridina (haber conocido la actividad catalítica), por lo tanto Es posible lograr el mejor rendimiento.
Ahora, el equipo espera desarrollar nuevas formas de estudiar los procesos electroquímicos a escala nanométrica en tiempo real y realizar mejor las interacciones entre dopantes y materiales de carbono defectuosos para mejorar el rendimiento.
