Coban có thể tiết kiệm ô tô chạy bằng hydro. Bạch kim quá hiếm và đắt

Tại sao ô tô chạy bằng hydro không được chấp nhận? Vì hai lý do chính: các trạm nạp khí này chưa phổ biến lắm, và ở một số quốc gia thì không có. Ngoài ra, pin nhiên liệu yêu cầu sử dụng bạch kim, một nguyên tố đắt và hiếm, ảnh hưởng đến giá cuối cùng của xe FCEV. Do đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu thay thế bạch kim bằng coban.

Coban có thể khiến ô tô chạy bằng hydro trở nên phổ biến

Mục lục

• Coban có thể khiến ô tô chạy bằng hydro trở nên phổ biến
  • Nghiên cứu coban giúp pin nhiên liệu nói chung

Coban là một yếu tố có tính chất độc đáo. Nó được sử dụng trong quá trình khử lưu huỳnh nhiên liệu trong quá trình lọc dầu thô (vâng, vâng, Các phương tiện đốt cháy cũng cần coban để lái xe.), nó cũng được sử dụng trong kỹ thuật điện - và trong nhiều thiết bị chạy bằng pin - trong cực âm của tế bào lithium-ion. Trong tương lai, điều này có thể giúp các phương tiện chạy bằng pin nhiên liệu hydro (FCEV).

Người đứng đầu nhóm R&D của BMW, Klaus Fröhlich, cho biết vào đầu năm 2020, ô tô chạy bằng hydro sẽ không còn xuất hiện nữa, vì pin nhiên liệu đắt gấp 10 lần so với ổ điện. Phần lớn chi phí (50% chi phí của tế bào) đến từ việc sử dụng các điện cực bạch kim, hoạt động như chất xúc tác trong pin nhiên liệu, thúc đẩy phản ứng của hydro với oxy.

Các nhà khoa học tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương quyết định thay thế điện cực bạch kim bằng cobantrong đó các nguyên tử kim loại nằm xen kẽ với các nguyên tử nitơ và cacbon. Một cấu trúc như vậy, trong đó coban được giữ trong cấu trúc hữu cơ được chuẩn bị đặc biệt, phải bền hơn bốn lần so với cấu trúc làm từ sắt (nguồn). Cuối cùng, nó cũng phải rẻ hơn bạch kim; trên các sàn giao dịch, giá coban thấp hơn giá bạch kim khoảng 1 lần.

Nghiên cứu coban giúp pin nhiên liệu nói chung

Hóa ra là khả năng phản ứng của một môi trường như vậy tốt hơn so với các chất xúc tác khác được chế tạo mà không có sự hiện diện của bạch kim hoặc sắt. Cũng có thể thấy rằng hydrogen peroxide (H2O2) được tạo ra trong quá trình oxy hóa gây ra sự phân hủy và làm giảm hiệu suất chất xúc tác. Điều này cho phép bảo vệ các điện cực và tăng độ bền của cấu trúc, có thể kéo dài tuổi thọ của tế bào trong tương lai.

Tuổi thọ hiện tại của pin nhiên liệu làm từ bạch kim được ước tính vào khoảng 6-8 nghìn giờ với hệ thống hoạt động không liên tục, cho phép hoạt động liên tục lên đến 333 ngày hoặc đến 11 tuổi, phải hoạt động 2 giờ một ngày... Các tế bào bị ảnh hưởng nhiều nhất bởi tải trọng thay đổi và các quá trình hoạt động liên quan đến việc thiếu công việc, đó là lý do tại sao một số chuyên gia tuyên bố rõ ràng rằng chúng không nên được sử dụng trên ô tô.

Cập nhật 2020/12/31, xem. 16.06/XNUMX: Phiên bản gốc của văn bản đề cập đến "màng bạch kim". Đây là một sai lầm rõ ràng. Bề mặt của ít nhất một trong các điện cực là bạch kim. Bức ảnh này cho thấy rõ lớp xúc tác bạch kim nằm dưới màng ngăn. Chúng tôi xin lỗi vì sự thiếu tập trung khi chỉnh sửa văn bản.

Chụp ảnh mở đầu: hình minh họa, pin nhiên liệu (c) Bosch / Powercell

Điều này có thể khiến bạn quan tâm: