I ricercatori hanno recentemente annunciato un significativo passo avanti nello sviluppo di un catalizzatore sostitutivo del platino per le celle a combustibile. I veicoli alimentati a idrogeno che utilizzano celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC) fanno molto affidamento su catalizzatori al platino per le reazioni degli elettrodi.
In particolare, è stato osservato che la reazione elettrochimica al catodo della cella a combustibile è lenta e richiede una grande quantità di catalizzatore di platino per potenziare la reazione.
Un gruppo di ricerca collaborativo ha sviluppato con successo un nuovo “materiale atomo singolo ferro-azoto-carbonio-fosforo” per il catodo, che può sostituire il platino, e ne hanno identificato il meccanismo di attivazione.
Ciò che rende questo catalizzatore particolarmente degno di nota è la sua applicabilità non solo alle PEMFC commercializzate ma anche alle celle a combustibile a membrana a scambio anionico di prossima generazione (AEMFC).
Il materiale appena sviluppato presenta tracce di atomi di ferro dispersi all’interno di una matrice di carbonio, con azoto e fosforo che si legano attorno ad essi.
Gli esperti spiegano che incorporando il fosforo nella porzione attiva dell'attuale catalizzatore ferro-azoto-carbonio a singolo atomo, sono riusciti a superare con successo i limiti e a migliorare le prestazioni.
Le celle a combustibile sono sistemi di reazione complessi, il che rende difficile l'applicazione dei catalizzatori di nuova concezione alle celle a combustibile pratiche. Tuttavia, questo catalizzatore è stato applicato con successo sia alle PEMFC che alle AEMFC, ottenendo significativi miglioramenti delle prestazioni.
