Гібридні електрокаталізатори відновлення кисню на основі електропровідних полімерів для низькотемпературних паливних елементів

Області застосування

Передбачається використання гібридних композитів, що розроблюються, як електрокаталізаторів відновлення кисню для низькотемпературних воднево-кисневих паливних елементів (ПЕ), в тому числі з твердополімерним електролітом (ТППЕ).

Короткий опис

Створюються гібридні електрокаталізатори відновлення кисню на основі електропровідних полімерів (поліпірол, поліанілін, їх заміщені аналоги) та d-металів (кобальту, заліза тощо), що не містять платину або інші благородні метали, але за рахунок спільної каталітичної дії різних компонент (електропровідний полімер, перехідний метал, специфічний допант, фермент, вуглецевий носій, в тому числі наноструктурований) можуть бути ефективними для застосування в низькотемпературних воднево-кисневих ПЕ, в тому числі ТППЕ..

Очікувані властивості

Спільна каталітична дія різних компонент гібридних електрокаталізаторів;
невисока робоча температура їх функціонування (< 100°С);
висока стабільність в кислому середовищі (або умовах кислого оточення катода при функціонуванні ТППЕ);
висока електрокаталітична активність в нейтральному електроліті, що дає змогу вводити у такі композиційні електрокаталізатори активної пероксидази як додаткового компоненту, покращуючи їх функціональні характеристики.

Переваги

Низька собівартість, що обумовлена відсутністю у складі гібридних електрокаталізаторів платини та інших благородних металів;
функціонування у водних електролітах в широкому інтервалі рН (1-7) без помітної деградації матеріалу внаслідок переокислення;
відсутність стадії піролізу при формуванні електрокаталізаторів

Конкуренти

Розробка та дослідження композиційних електрокаталізаторів відновлення кисню, що не містять благородних металів, на основі електропровідних полімерів, d-металів та вуглецевих матеріалів проводяться в наукових центрах США, Китаю, Японії та ряду країн ЄС.

Стан розробки

Розроблено методи одержання ряду гібридних композитів на основі електропровідних полімерів та кобальту, в тому числі на високодисперсних вуглецевих носіях; проведено дослідження їх основних фізико-хімічних властивостей.
Одержано попередні результати їх функціональних характеристик як багатокомпонентих електрокаталізаторів відновлення кисню для низькотемпературних ПЕ в кислих та нейтральних електролітах.

Інтелектуальна власність

Планується подання заявки на видачу патенту України на винахід.

Контактна інформація

Інститут-Виконавець: Інститут фізичної хімії ім. Л.В.Писаржевського НАН України

Проект №6 «Розробка фундаментальних основ створення нових наноструктурованих систем для процесів електрохімічного виділення водню та відновлення кисню для паливних елементів»

Контактна особа:

Курись Ярослав Іванович

teл. +380(44)-525-75-77

Е-mail:kurys@inphyschem-nas.kiev.ua