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Receber Patentes químicos para Fuel Cell-Catalisadores

Published on May 20, 2010 at 8:43 AM

Químicos do Departamento dos EUA de Brookhaven da Energia do Laboratório Nacional recebeu três patentes para o desenvolvimento de catalisadores para acelerar reações químicas em células a combustível. Os catalisadores recém-patenteada, bem como um método para fazer um determinado tipo de catalisador com uma fina camada de platina, poderia reduzir o custo e aumentar o uso de células de combustível em veículos elétricos. Os catalisadores ea técnica estão disponíveis para licenciamento.

A platina é o catalisador mais eficiente para células a combustível. No entanto, os catalisadores à base de platina são caros, instáveis ​​e têm baixa durabilidade. Os catalisadores recém-patenteada têm alta atividade e estabilidade, enquanto contendo platina muito menos do que o montante utilizado em células a combustível atual, portanto, seu custo é reduzido.

(Da esquerda) laboratório de Brookhaven químicos Kotaro Sasaki, Miomir Branko Vukmirovic, e Radoslav Adzic trabalho no desenvolvimento de catalisadores para células a combustível.

"As células de combustível são esperados para se tornar uma importante fonte de energia limpa que podem impactar tanto o transporte e os setores de energia estacionária", disse Radoslav Adzic, o pesquisador principal em todas as três patentes. "Eles têm várias vantagens para aplicações automotivas e pode ser amplamente utilizado em carros elétricos se a tecnologia pode ser feito para trabalhar de forma eficiente e economicamente. Desenvolvimento destes eletrocatalisadores é um grande passo nessa direção. "

Vários tipos de combustíveis renováveis ​​- como o etanol, hidrogênio ou metanol - pode ser utilizado em células a combustível. Uma célula combustível de hidrogênio, por exemplo, converte hidrogênio e oxigênio em água, e, no processo, produz eletricidade. O hidrogênio é oxidado, separando em elétrons carregados negativamente e íons carregados positivamente com a ajuda de um catalisador no pólo negativo da célula de combustível, o ânodo. Elétrons, então, viajar para o pólo positivo, o cátodo, criando eletricidade com seu movimento. No cátodo, com a ajuda de um catalisador, os elétrons ganhos de oxigênio, resultando em redução de oxigênio, e combina com os íons de hidrogênio formando água, o único subproduto de um hidrogênio / célula a combustível de oxigênio.

Dois de patentes os químicos Brookhaven "foram concedidos para catalisadores que aceleram a redução de oxigênio. Um deles é composto por uma fina camada de platina sobre nanopartículas de paládio, que é mais eficiente do que os catalisadores atual. O outro inclui óxidos metálicos, tais como óxido de nióbio e óxido de rutênio, com uma fina camada de platina. A patente abrange também um método único para depositar uma fina camada de platina nos catalisadores de óxido metálico.

Comparado com o catalisador de platina-paládio patenteado, o metal combinados com óxidos de platina são mais estáveis ​​e de baixo custo, embora a eficiência catalítica não é tão elevado. Assim, os catalisadores patenteados são complementares e podem ser adaptados para várias aplicações.

Os cientistas também recebeu uma patente para a adição de clusters de ouro a base de platina catalisadores. Nas reações durante o stop-and-go de condução de um carro elétrico, a platina se dissolve, o que reduz sua eficiência como um catalisador. Mas os pesquisadores tenham ultrapassado este problema, adicionando uma pequena quantidade de ouro para o catalisador à base de platina. Com a adição de ouro, a platina foi mantida intacta durante um teste de estabilidade acelerada, o que imitaram os stop-and-go condições de um carro elétrico. Os clusters de ouro protegia a platina de ser oxidado, o que estabilizou a platina, possibilitando melhor catalisadores à base de platina.

Patentes dos EUA 7.691.780 B2 para o desenvolvimento de platina, paládio-catalisadores, foi emitido para Adzic laboratório de Brookhaven e Branko Miomir Vukmirovic, juntamente com Junliang Zhang e Mo Yibo, ex-Brookhaven. Adzic, Vukmirovic e Kotaro Sasaki de Brookhaven Lab recebeu o título de patentes dos EUA 7.704.918 de óxido de metal platina catalisadores e seu método único de fazê-los. Adzic e Zhang recebeu patentes dos EUA 7.704.919 para adicionar clusters de ouro para eletrocatalisadores à base de platina.

Last Update: 14. October 2011 13:01

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