Koobalt võib päästa vesinikautod. Plaatina on liiga haruldane ja kallis
Miks on vesinikautod vastuvõetamatud? Kahel peamisel põhjusel: selle gaasi tanklad pole veel eriti populaarsed, ja mõnes riigis pole neid üldse. Lisaks nõuavad kütuseelemendid plaatina kasutamist, mis on kallis ja haruldane element, mis mõjutab FCEV-sõidukite lõpphinda. Seetõttu tegelevad teadlased juba plaatina asendamisega koobaltiga.
Koobalt võib muuta vesinikuautod populaarseks
Sisukord
- Koobalt võib muuta vesinikuautod populaarseks
- Koobaltiuuringud aitavad kütuseelemente üldiselt
Koobalt on ainulaadsete omadustega element. Seda kasutatakse kütuse väävlitustamiseks toornafta rafineerimisel (jah, jah, Põletusmootoriga sõidukid vajavad ka juhtimiseks koobaltit.), kasutatakse seda ka elektrotehnikas – ja paljudes akutoitel seadmetes – liitiumioonelementide katoodides. Tulevikus võib see aidata vesinikkütuseelemendiga sõidukeid (FCEV).
Nagu BMW uurimis- ja arendusmeeskonna juht Klaus Fröhlich 2020. aasta alguses ütles, pole vesinikautosid kusagilt võtta, sest kütuseelemendid on 10 korda kallimad kui elektriajam. Suurem osa kuludest (50 protsenti elemendi maksumusest) tuleb plaatinaelektroodide kasutamisest, mis toimivad kütuseelementides katalüsaatoritena, kiirendades vesiniku reaktsiooni hapnikuga.
Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori teadlased otsustas plaatina elektroodid asendada koobaltigamilles metalliaatomid on põimitud lämmastiku- ja süsinikuaatomitega. Selline struktuur, milles koobaltit hoitakse spetsiaalselt ettevalmistatud orgaanilistes struktuurides, peaks olema neli korda tugevam kui rauast (allikas) valmistatud struktuur. Lõppkokkuvõttes peaks see olema ka odavam kui plaatina, börsidel on koobalti hind umbes 1 kord madalam kui plaatina hind.
Koobaltiuuringud aitavad kütuseelemente üldiselt
Selgus, et sellise keskkonna reaktsioonivõime on parem kui teistel ilma plaatina või raua juuresolekuta ehitatud katalüsaatoritel. Samuti oli võimalik avastada, et oksüdatsiooni käigus tekkiv vesinikperoksiid (H2O2) põhjustab lagunemist ja katalüsaatori efektiivsuse vähenemist. See võimaldas kaitsta elektroode ja suurendada konstruktsiooni tugevust, mis võib tulevikus pikendada rakkude eluiga.
Plaatinapõhise kütuseelemendi praegune eluiga on hinnanguliselt umbes 6-8 tuhat tundi süsteemide mittepideva töö korral, mis annab kuni 333 päeva pidevat tööd või kuni 11-aastased, aktiivsusega 2 tundi päevas... Rakke mõjutavad enim tööpuudusega kaasnevad muutlikud koormused ja aktiivsusprotsessid, mistõttu mõned eksperdid ütlevad otsesõnu, et neid ei tohiks autodes kasutada.
Värskendus 2020/12/31, vaadake. 16.06/XNUMX: Teksti algversioonis mainiti "plaatinamembraane". See on ilmne viga. Vähemalt ühe elektroodi pind on plaatina. Sellel fotol on selgelt näha plaatina katalüsaatori kiht, mis asub diafragma all. Vabandame vähese keskendumise pärast teksti toimetamisel.
Avafoto: illustratsioon, kütuseelement (c) Bosch / Powercell
See võib teile huvi pakkuda:
