Za pospeševanje redukcije kisika, ene od kemijskih reakcij v gorivni celici, kot katalizator lahko uporabimo nanodelce iz zlitine platine s cenejšimi prehodnimi kovinami, kot je npr. baker. To pomembno zmanjša količino uporabljene platine in s tem ceno gorivnih celic. Navkljub veliko raziskavam na temo uporabe platinskih zlitin v gorivnih celicah še vedno ostajajo izzivi na področju dolgoživosti tovrstnih katalizatorjev.

V raziskavi so avtorji preučili spreminjanje nanodelcev iz zlitine platine in bakra pod pogoji t. i. elektrokemijske aktivacije, ki katalizator pripravi na dolgoročno delovanje znotraj gorivne celice. Z naprednimi metodami mikroskopije ter uporabo algoritmov nenadzorovanega strojnega učenja so pokazali, da so spremembe na površini nanodelcev med aktivacijo odvisne od kristalne strukture površinskih mest.

Atomi platine in bakra se namreč po kristalni rešetki lahko razporedijo povsem naključno, lahko pa zavzamejo točno določena mesta in s tem tvorijo strukturo urejene zlitine. Rezultati študije so pokazali, da so mesta s strukturo urejene zlitine bolj stabilna, tista z neurejeno pa so z večjo verjetnostjo vodila v lokalno porušenje kristalne strukture.

Študija prispeva k poglobljenem razumevanju odnosov med strukturo in stabilnostjo katalizatorjev za vodikove gorivne celice, kar je ključnega pomena pri proizvodnji materialov z daljšo življenjsko dobo.

V raziskavi so sodelovali raziskovalci iz Univerze v Ljubljani, Kemijskega inštituta in Univerze v Novi Gorici. Izsledki so bili objavljeni v reviji ACS Nano.

  • ERC.png
  • ARIS (si)