โคบอลต์สามารถช่วยรถยนต์ไฮโดรเจนได้ แพลตตินั่มหายากและแพงเกินไป

ทำไมรถยนต์ไฮโดรเจนจึงไม่เป็นที่ยอมรับ? ด้วยเหตุผลสองประการ: สถานีเติมน้ำมันนี้ยังไม่เป็นที่นิยมมากนัก และในบางประเทศก็ไม่มีเลย นอกจากนี้ เซลล์เชื้อเพลิงยังต้องการการใช้แพลตตินัม ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่มีราคาแพงและหายาก ซึ่งส่งผลต่อราคาสุดท้ายของรถยนต์ FCEV ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงกำลังพยายามแทนที่แพลตตินัมด้วยโคบอลต์

โคบอลต์สามารถทำให้รถยนต์ไฮโดรเจนเป็นที่นิยมได้

สารบัญ

• โคบอลต์สามารถทำให้รถยนต์ไฮโดรเจนเป็นที่นิยมได้
  • การวิจัยโคบอลต์ช่วยเซลล์เชื้อเพลิงโดยทั่วไป

โคบอลต์เป็นธาตุที่มีคุณสมบัติเฉพาะตัว ใช้ในการลดกำมะถันเชื้อเพลิงในการกลั่นน้ำมันดิบ (ใช่ ใช่ รถเผาไหม้ยังต้องการโคบอลต์ในการขับขี่) นอกจากนี้ยังใช้ในวิศวกรรมไฟฟ้า - และอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่จำนวนมาก - ในแคโทดของเซลล์ลิเธียมไอออน ในอนาคต สิ่งนี้สามารถช่วยรถยนต์เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน (FCEVs) ได้

ในฐานะหัวหน้าทีมวิจัยและพัฒนาของ BMW Klaus Fröhlich กล่าวว่าในช่วงต้นปี 2020 รถยนต์ไฮโดรเจนไม่มีที่ไหนที่จะพบได้ เนื่องจากเซลล์เชื้อเพลิงมีราคาแพงกว่าไดรฟ์ไฟฟ้าถึง 10 เท่า ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่ (50 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนเซลล์) มาจากการใช้อิเล็กโทรดแพลตตินัมซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในเซลล์เชื้อเพลิงซึ่งเร่งปฏิกิริยาของไฮโดรเจนกับออกซิเจน

นักวิทยาศาสตร์จาก Pacific Northwest National Laboratory ตัดสินใจเปลี่ยนอิเล็กโทรดแพลตตินัมเป็นโคบอลต์ซึ่งอะตอมของโลหะจะสลับกับอะตอมของไนโตรเจนและคาร์บอน โครงสร้างดังกล่าวซึ่งมีโคบอลต์อยู่ในโครงสร้างอินทรีย์ที่เตรียมขึ้นเป็นพิเศษควรมีความแข็งแรงมากกว่าเหล็กที่ทำจากเหล็กถึงสี่เท่า (แหล่งที่มา) ในที่สุด ก็ควรจะถูกกว่าแพลตตินั่มเช่นกัน ในการแลกเปลี่ยน ราคาของโคบอลต์จะต่ำกว่าราคาของแพลตตินั่มประมาณ 1 เท่า

การวิจัยโคบอลต์ช่วยเซลล์เชื้อเพลิงโดยทั่วไป

ปรากฎว่าปฏิกิริยาของตัวกลางดังกล่าวดีกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาตัวอื่นที่สร้างขึ้นโดยไม่มีแพลตตินัมหรือเหล็ก นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะพบว่าไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (H2O2) ที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดออกซิเดชันทำให้เกิดการสลายตัวและประสิทธิภาพของตัวเร่งปฏิกิริยาลดลง ทำให้สามารถปกป้องอิเล็กโทรดและเพิ่มความแข็งแรงของโครงสร้าง ซึ่งสามารถยืดอายุเซลล์ได้ในอนาคต

อายุการใช้งานปัจจุบันของเซลล์เชื้อเพลิงแบบแพลตตินั่ม อยู่ที่ประมาณ 6-8 ชั่วโมง โดยการทำงานของระบบไม่คงที่ ทำให้การทำงานต่อเนื่องยาวนานถึง 333 วัน หรือ อายุไม่เกิน 11 ปี สามารถทำกิจกรรมได้วันละ 2 ชั่วโมง... เซลล์ได้รับผลกระทบมากที่สุดจากภาระที่แปรผันและกระบวนการกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการขาดงาน ซึ่งเป็นเหตุให้ผู้เชี่ยวชาญบางคนระบุอย่างชัดเจนว่าไม่ควรใช้ในรถยนต์

อัพเดท 2020/12/31 ชม. 16.06/XNUMX: ข้อความฉบับดั้งเดิมกล่าวถึง "เมมเบรนแพลทินัม" นี่เป็นข้อผิดพลาดที่ชัดเจน พื้นผิวของขั้วไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งขั้วเป็นทองคำขาว ภาพนี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมที่อยู่ใต้ไดอะแฟรม เราขออภัยที่ไม่มีสมาธิในการแก้ไขข้อความ

เปิดภาพ: ภาพประกอบ, เซลล์เชื้อเพลิง (c) Bosch / Powercell

สิ่งนี้อาจสนใจคุณ: