El conjunto de electrodos de membrana es la parte central de las celdas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC). Sin embargo, el alto consumo de platino y la escasa durabilidad de las nanopartículas de platino soportadas por carbono (Pt / C) en el cátodo convencional prohíben la comercialización a gran escala de vehículos con pilas de combustible.

Recientemente, un grupo dirigido por el profesor Shao Zhigang y Hou Ming del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con el profesor Wu Gang de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo, diseñó un electrodo nanotransparente biomimético altamente duradero para PEMFC. El electrodo es una capa de catalizador de tipo nanotrough (NTCL) con baja carga de Pt y mayor durabilidad.

Este estudio fue publicado en Catálisis aplicada B:ambiental el 1 de julio.

Los investigadores adoptaron un método sencillo asistido por plantillas para construir la capa de catalizador nanotrough mediante electrohilado y pulverización catódica con magnetrón.

Observaron el agua in situ formada en el electrodo nanotrough de Pt y el electrodo de Pt / C convencional mediante microscopía electrónica de barrido ambiental (ESEM), que verificó un mecanismo de repelencia al agua similar del electrodo nanotrough de Pt con plantas gramíneas.

La capa de catalizador de nanotransparencia de Pt logró una gestión eficaz del agua gracias a la arquitectura biomimética y la superficie anisotrópica.

"Logramos una densidad de potencia máxima de 22,26 W mgPt ^-1 con una carga de platino de 42 μg cm ^-2 en el cátodo, que era 1,27 veces más alto que el electrodo de Pt / C convencional, "dijo el Prof. HOU.

Es más, lograron una durabilidad ultra alta en las pruebas de estrés aceleradas. "Esto puede atribuirse a un mecanismo de autocuración que implica la disolución y redeposición de Pt, "dijo el Prof. SHAO.