Похоже, графен видится учёным своеобразным «философским камнем», – к чему бы его ни применяли, всегда должно получиться золото. Ну, или эликсир вечной молодости, на худой конец… Действительно ли графен такой замечательный и универсальный материал – покажет только время и дальнейшие разработки. Одна из последних – попытка использовать графен в топливных ячейках для улучшения их прочности и снижения стоимости.
Центром ячейки является химический катализатор, в качестве которого часто используется платина. Катализатор наносят на поддерживающую подложку из углерода. Хорошая поддерживающая подложка позволяет платине равномерно расположиться по поверхности, что увеличивает площадь поверхности взаимодействия катализатора с участвующими в реакции газами. Кроме того, подложка должна обладать хорошими электропроводящими свойствами.
Проблема при использовании углерода заключается в том, что атомы платины имеют тенденцию собираться на нём «комками», кроме того, вода со временем уничтожает углерод подложки. Есть и другой способ изготовления топливных ячеек, предполагающий замену углерода на оксиды металлов – они более стабильны, да и катализатор на них ложится ровнее. Обратной стороной медали выступает низкая проводимость и трудности при получении строго необходимого оксида.
Предложенный учёными Университета Принстона (Princeton University) и Северо-западной тихоокеанской национальной лаборатории Министерства энергетики США (US DOE’s Pacific Northwest National Laboratory) вариант топливной ячейки использует в качестве подложки комбинацию графена и оксида индия–олова (ITO). В данный момент исследователи проводят испытания экспериментальных ячеек на предмет того, как они проявят себя в условиях реальной эксплуатации, включая тестирование долговечности, надёжности и эффективности. Будем надеяться, что со временем это приведёт к появлению недорогих топливных ячеек, пригодных к серийному производству.
Комментарии