В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, описан процесс получения двойного перовскитового нановолокна, который можно использовать как высокоэффективный катализатор в сверхбыстрых реакциях выделения кислорода — одного из основных электрохимических процессов в водородной энергии и новейших металл-воздушных батареях.
«Металл-воздушные батареи, такие как те, что способны питать автомобили будущего, способны сохранять много энергии в гораздо меньшем объеме, чем современные аккумуляторы, — говорит профессор Мэйлинь Лю. — Проблема в том, что аккумулятору не хватает дешевого катализатора, который бы повысил ее производительность. Новый катализатор способен улучшить этот процесс».
В процессе синтезирования исследователи использовали технологию композиционной настройки, чтобы усилить активность катализатора приблизительно в 4,7 раз. Изготовленное из оксида перовскита волокно получилось примерно 20 нм диаметром — самое тонкое из волокон, созданных из такого материала.
По сравнению с существующими катализаторами изобретение ученых Джорджии показало впечатляющие результаты: каталитическая активность в 72 раза выше, чем у порошкового катализатора и в 2,5 раза выше, чем у оксида иридия, который считается лучшим по нынешним стандартам.
Помимо применения в металл-воздушных аккумуляторах новый катализатор может также представлять собой новый шаг в развитии более эффективной технологии топливных ячеек, которые помогут в создании систем возобновляемой энергии, сообщает Phys.org.
«Солнечная, ветряная, геотермальная — все они сегодня дешевеют. Но проблема в том, что эти возобновляемые источники энергии неустойчивы по своей природе, — говорит профессор Лю. — Нам нужен хороший катализатор, чтобы электролиз воды проходил эффективно. Этот катализатор может ускорять электрохимические реакции при расщеплении воды или в металл-воздушных аккумуляторах».
IBM разработала атомный жесткий диск
Кейсы
Тончайшую пленку из нановолокна создали ученые из Иллинойского университета в Чикаго и Университета Коре. Она сочетает высокую электропроводность и прозрачность степенью 92%. Ее можно использовать для создания электронной кожи или невидимых носимых устройств.