Crédito:Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH)
Cuando una bicicleta se moja bajo la lluvia, el marco y la cadena se corroen u oxidan, lo que acorta la vida útil de la bicicleta. Es necesario aplicar aceite con regularidad para evitar que esto suceda. Las celdas de batería son dispositivos que crean energía eléctrica a través de electrones en movimiento al desencadenar reacciones de oxidación y reducción por separado. Pero también se corroen cuando se exponen al oxígeno. ¿Se pueden engrasar también estas células para evitar la oxidación?
Un equipo de investigación dirigido por el profesor Yong-Tae Kim y el estudiante de doctorado Sang Moon Jung de Ciencia e Ingeniería de Materiales en POSTECH utilizó un catalizador (Pt / HxWO 3 ) que combina platino y bronce de tungsteno de hidrógeno para resolver la corrosión en las celdas de combustible que se produce cuando se apagan los automóviles de hidrógeno. El catalizador, recientemente introducido en Catálisis de la naturaleza —Una revista hermana de Naturaleza Se ha demostrado que promueve la oxidación del hidrógeno y suprime selectivamente las reacciones de reducción de oxígeno (ORR).
A medida que los coches de hidrógeno ecológicos se vuelven más comunes, la carrera por la investigación y el desarrollo para mejorar el rendimiento de las pilas de combustible, el corazón de los coches de hidrógeno, se está volviendo feroz en todo el mundo. El rendimiento de las celdas de combustible de los automóviles es muy bajo debido a sus paradas intermitentes en comparación con las celdas de combustible de generación de energía que no se detienen una vez que se encienden. Esto se debe a que cuando se apaga el encendido, la ORR ocurre cuando se introduce aire temporalmente en el ánodo, y la corrosión de los componentes catódicos se acelera a medida que el potencial del catódico aumenta instantáneamente.
El equipo de investigación se centró en el fenómeno de la transición de aisladores metálicos (MIT), que puede cambiar selectivamente la conductividad de los materiales dependiendo del entorno circundante, para resolver el problema de la degradación de la durabilidad en las pilas de combustible de los automóviles.
n particular, el equipo de investigación se centró en el óxido de tungsteno (WO 3 ) que se ha utilizado tradicionalmente como material de decoloración eléctrica, ya que cambia en gran medida la conductividad mediante la inserción y reducción de protones. Aplicando el fenómeno MIT de WO 3 en funcionamiento normal da como resultado una reacción de electrodo mientras se mantiene el H-WO 3 (conductor) estado con la inserción de un protón. A diferencia de, cuando se apaga el encendido, se extrae aire mezclado en el que aumenta la presión de oxígeno y la convierte en WO 3 (subconductor) que detiene la reacción del electrodo, resolviendo así el problema de la corrosión catódica.
El Pt / HxWO 3 Los catalizadores de reacción selectiva de oxidación de hidrógeno (HOR) impartidos por el fenómeno de transición metal-aislante mostraron más del doble de durabilidad que los materiales catalizadores comerciales convencionales de Pt / C en condiciones de parada en la evaluación MEA de pilas de combustible de automóviles.
El profesor Yong-Tae Kim, que dirigió la investigación, comentó:"Esta investigación ha mejorado drásticamente la durabilidad de las pilas de combustible de los automóviles". Él agregó, "Se prevé que la comercialización de coches de hidrógeno puede facilitarse aún más a través de estos hallazgos".
