Найден способ сделать «зеленые» батареи для водородных машин мощнее
В РТУ МИРЭА разработали новые электродные материалы для водородно-кислородных топливных элементов. Исследователи выяснили, что пористый никель с наночастицами платины и никеля в соотношении 3:1 дает на 65% больше мощности, чем стандартные углеродные материалы. Это открытие — важный шаг к созданию более эффективных и доступных источников чистой энергии для транспорта и портативной электроники (Лебедева М.В., Копылова Н.А., Головачева В.А., Ленский М.С., Дулина О.А., Яштулов Н.А. Разработка электродных материалов с наночастицами платиновых металлов – катализаторов для макетов химических ячеек // Вестник Технологического университета. 2025. Т. 28. № 8. С. 10-13).
В поисках экологически чистых технологий будущего особые надежды ученые возлагают на водородные топливные элементы. Эти устройства преобразуют химическую энергию водорода и кислорода напрямую в электричество, выделяя в качестве «отхода» только чистую воду. Но чтобы такая технология стала по-настоящему массовой, нужно решить ключевую задачу: сделать электроды внутри элемента более эффективными и менее дорогими.
Именно над этим и работала команда ученых из РТУ МИРЭА. Они сосредоточились на ключевых составляющих элемента — электродах, где и происходят важнейшие реакции. Вместо того чтобы использовать дорогую чистую платину, ученые создали биметаллические наночастицы, в которых платина «работает» в паре с более доступным никелем. Это уже позволяет снизить стоимость. Но главным открытием стал поиск идеальной «подложки» — основы, на которую наносятся эти активные наночастицы.
Специалисты протестировали три типа материалов: специальную углеродную бумагу, углеродную ткань и пористый никель. Каждый из них обладает разной структурой. В ходе испытаний макетов топливных ячеек выяснилось, что пористый никель с нанесенными наночастицами платины и никеля (в соотношении 3 к 1) показал хороший результат — удельная мощность достигла 67.2 мВт/см². Это значительно выше, чем у аналогов на углеродной основе.