| dc.description.abstract | Razvoj novih katalizatora za niskotemperaturne gorivne ćelije-izazovi i perspektive
Nevenka R. Elezovic1
1 Univerzitet u Beogradu, Institut za multidisciplinarna istraživanja, Kneza Višeslava 1, 11030 Beograd, Srbija
*adresa za korespondenciju: nelezovici@tmf.bg.ac.rs
Niskotemperaturne gorivne ćelije pripadaju grupi obnovljivih, ekološki prihvatljivih izvora energije. Primena zelenog vodonika kao čistog goriva, dobijenog elektrolizom vode, doprinosi zaštiti životne sredine, dostizanju održivog ekonomskog razvoja i cirkularne ekonomije, kao imperativa u procesu energetske tranzicije sa fosilnih goriva ka obnovljivim izvorima energije.
U ovom radu će biti dat pregled razvoja novih materijala za katalizatore u reakcijama redukcije kiseonika i oksidacije vodonika, koje se odbvijaju u niskotemeraturnim vodoničnim gorivnim ćelijama. Naime, današnji komercijalni katalizatori su na bazi platine dispergovane na ugljeničnim nosačima razvijene površine-komercijalno nazvanim Vulkan XC-72 i Ketjen Black. Nedostatak ovih katalizatora je nedovoljna stabilnost, posebno na anodnim potencijalima 1.4 V prema reverzibilnoj vodoničnoj elektrodi, velika cena platine i još uvek velika masa Pt potrebne za isplativu masovnu komercijalizaciju, posebno za redukciju kiseonika, usled velike prenapetiosti i spore kinetike [1,2]. Razvoj novih katalizatora i nosača na bazi metalnih oksida [3] - titanijuma, kalaja, wolframa, kao i drugih neorganskih keramičkih materijala – karbida, nitrida [4] obeležio je poslednjih par decenija u radovima svetskih i naših naučnika iz ove oblasti. Diskutovane su prednosti i nedostaci ovih novih katalizatora u odnosu na komercijalno zastupljene. Takođe je prikazana uporedna analiza aktivnosti i stabilnosti novih platinskih katalizatora na neugljeničnim nosačima u odnosu na komercijalne.
Zahvalnica
Ovaj rad je finansijski podržalo Ministarstvo nauke, tehnološkog razvoja i inovacija Republike Srbije, u okviru ugovora br. 451-03-47/2023-01/ 200053
Literatura
[1] 1 A. Morozan, B. Jousselme and S. Palacin, Low-platinum and platinum-free catalysts for the oxygen reduction reaction at fuel cell cathodes, Energy Environ.Sci., 4(2011) 1238.
[2] H. A.Gasteiger, J.E.Panels, S.G.Yanet, Dependence of PEM fuel cell performance on catalyst loading, J. Power Sources 127 (2004) [3] N. R. Elezovic, V. R. Radmilovic and N. V. Krstajic, Platinum nanocatalysts on metal oxide based supports for low temperature fuel cell applications, RSC Adv.,6 (2016) 6788.
[4] Q. Sun, X.H. Li, K.X Wang, T.N. Yea and J.S. Chen, Inorganic Non-carbon Supported Pt Catalysts and Synergetic Effects for Oxygen Reduction Reaction, Energy Environ.Sci., in press (2023). | sr |
