Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Metalen in waterstofbrandstofcellen:een uitgebreide gids

Waterstofbrandstofcellen gebruiken een verscheidenheid aan metalen, elk met een specifieke rol:

Elektroden:

* Platinum (Pt): De meest voorkomende katalysator die in brandstofcellen wordt gebruikt. Het is zeer effectief bij het versnellen van de elektrochemische reacties aan de anode en kathode.

* Palladium (Pd): Gebruikt als katalysator voor de oxidatie van waterstof aan de anode.

* Nikkel (Ni): Kan worden gebruikt als een goedkoper alternatief voor platina, hoewel het minder efficiënt is.

* Andere edele metalen: Iridium, ruthenium en rhodium worden soms gebruikt in combinatie met platina om de prestaties te verbeteren en de kosten te verlagen.

Andere componenten:

* Roestvrij staal: Gebruikt voor het frame, de behuizing en andere structurele componenten van de cel.

* Titaan (Ti): Gebruikt in de bipolaire platen vanwege zijn corrosieweerstand en goede geleidbaarheid.

* Koper (Cu): Gebruikt voor elektrische aansluitingen en stroomafnemers.

* Aluminium (Al): Gebruikt in de brandstofcelstapel en voor structurele ondersteuning.

* Koolstof (C): Gebruikt als dragermateriaal voor de katalysatoren en in de diffusielaag van het membraanelektrodesamenstel (MEA).

Membraan:

* Nafion: Een type geperfluoreerd sulfonzuurpolymeer dat fungeert als elektrolyt, waardoor protonen erdoorheen kunnen en elektronen worden geblokkeerd.

De specifieke metalen die in een waterstofbrandstofcel worden gebruikt, kunnen variëren afhankelijk van het ontwerp en de toepassing. Er wordt onderzoek gedaan naar meer kosteneffectieve en duurzame materialen voor gebruik in brandstofcellen.