Pētnieki nesen paziņoja par nozīmīgu izrāvienu platīna aizstājēja katalizatora izstrādē kurināmā elementiem. Ar ūdeņradi darbināmi transportlīdzekļi, kas izmanto protonu apmaiņas membrānas kurināmā elementus (PEMFC), elektrodu reakcijās lielā mērā paļaujas uz platīna katalizatoriem.
Konkrēti, ir novērots, ka elektroķīmiskā reakcija pie kurināmā elementa katoda ir lēna, tāpēc reakcijas uzlabošanai ir nepieciešams liels daudzums platīna katalizatora.
Sadarbības pētnieku komanda ir veiksmīgi izstrādājusi jaunu "viena atoma dzelzs-slāpekļa-oglekļa-fosfora materiālu" katodam, kas var aizstāt platīnu, un viņi ir identificējuši tā aktivizācijas mehānismu.
Īpaši ievērības cienīgs šis katalizators ir tas, ka tas ir piemērots ne tikai komercializētajiem PEMFC, bet arī nākamās paaudzes anjonu apmaiņas membrānas kurināmā elementiem (AEMFC).
Jaunizveidotajam materiālam ir neliels daudzums dzelzs atomu, kas izkliedēti oglekļa matricā, un ap tiem ir slāpekļa un fosfora saite.
Eksperti skaidro, ka, iekļaujot fosforu esošā viena atoma dzelzs-slāpekļa-oglekļa katalizatora aktīvajā daļā, viņi ir veiksmīgi pārvarējuši ierobežojumus un uzlabojuši veiktspēju.
Kurināmā elementi ir sarežģītas reakcijas sistēmas, tādēļ ir sarežģīti izmantot jaunizveidotos katalizatorus praktiskiem kurināmā elementiem. Tomēr šis katalizators ir veiksmīgi izmantots gan PEMFC, gan AEMFC, panākot ievērojamus veiktspējas uzlabojumus.
