14 آگوست 2023 -توسط آزمایشگاه ملی لوس آلاموس-نانوسیم‌های کواکسیال به صورت عمودی در یک الکترود با پروتون‌هایی که در هسته آینومر داخل نانوسیم منتقل می‌شوند. الکترون های منتقل شده در پوسته نانوفیلم پلاتین با اکسیژن ترکیب می شوند تا واکنش کاتد پیل سوختی را تکمیل کنند. اعتبار: آزمایشگاه ملی لوس آلاموس
طراحی پیل سوختی امیدوارکننده و بادوام‌تر می‌تواند به تغییر کامیون‌های سنگین و سایر کاربردهای پیل سوختی پاک کمک کند. متشکل از نانوسیم‌هایی که نسبت به طرح‌های دیگر کمتر در معرض خوردگی هستند، الکترود ابتکاری – قلب یک سلول سوختی غشای الکترولیت پلیمری – می‌تواند عصر جدیدی را برای سلول‌های سوختی آغاز کند که از هیدروژن به عنوان نیروی بدون انتشارکربن برای وسایل نقلیه استفاده می‌کنند.
جاکوب اسپندلو، دانشمند تیم آزمایشگاه ملی لوس آلاموس که نتایج آن را در ژورنال تشریح کرد، گفت: «در شرایط واقعی، این بدان معناست که ما می‌توانیم پیل سوختی بادوام‌تری داشته باشیم که مصرف سوخت بالایی را در طول عمر طولانی‌تر فراهم کند. مواد پیشرفته. این کار نشان می‌دهد که ما می‌توانیم از پشتیبان‌های کاتالیست مبتنی بر کربن معمولی خلاص شویم و مشکلات تخریب مرتبط با خوردگی کربن را از بین ببریم، در حالی که همچنان به عملکرد پیل سوختی بالایی دست یابیم.
دوام بهبود یافته این پیل سوختی را به یک کاندید امیدوارکننده برای استفاده در کاربردهای حمل و نقل سنگین تبدیل می کند که به طول عمر سلول سوختی بیش از 25000 ساعت نیاز دارند.
الکترود نانوسیم کواکسیال (CANE) متشکل از آرایه‌ای از نانوسیم‌های تراز عمودی است که در آن هر نانوسیم از یک لایه پلاتین فعال کاتالیزوری تشکیل شده است که یک هسته پلیمری رسانای یونی را احاطه کرده است. با اجتناب از پشتیبانی کاتالیزور مبتنی بر کربن، CANE مکانیسم های تخریب رایج مرتبط با خوردگی کربن را حذف می کند.
این تیم سلول‌های سوختی جدید را تحت آزمایش‌های استرس سریع قرار دادند تا دوام آنها را ارزیابی کنند. CANE پس از 5000 چرخه تست استرس متمرکز بر مواد پشتیبانی، تنها 2٪ از عملکرد خود را از دست داد، در مقایسه با کاهش 87٪ عملکردی که با الکترودهای مبتنی بر کربن معمولی مشاهده شد.
رویکرد نانوسیم کواکسیال یکی از چندین طرح جدید پیل سوختی است که در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس تولید شده است. طراحی الکترود شیاردار اخیراً در Nature Energy توضیح داده شده است.
