Когда метанол, топливо DMFCs, пересекает от анода до катода через протонную мембрану обмена (PEM), работа топливного элемента значительно ухудшена, создав основную проблему для коммерциализации DMFCs. Обычно ученые используют различные стратегии улучшить работу DMFC на высоких концентрациях метанола. Они включают улучшение системы топливной подачи, мембранного развития, модификации электродов и управления водными ресурсами.
«Эти обычные стратегии существенно не преодолевают ключевое препятствие, но неизбежно усложняют дизайн DMFCs и следовательно увеличивают их стоимость», сказал июнь YANG, преподаватель IPE. Работая с Яном FENG, докторантом, и Хоем LIU, доцентом, YANG использовала отборные электрокатализаторы, чтобы управлять DMFC при концентрациях метанола до 15 М, альтернативном методе для решения перехода метанола в DMFCs.Катализаторы анода и катода DMFCs обычно основаны на платине (Pt).
Эти катализаторы не отборные для реакции окисления метанола (MOR) в аноде или кислородной реакции сокращения (ORR) в катоде. С глубоким пониманием механизмов реакций электрода в DMFCs исследователи проектировали и произвели благородные основанные на металле разнородные электрокатализаторы с расширенной каталитической деятельностью и высокой селективностью для ГУМУСА и ОРРА.Ободряюще, DMFCs работал чрезвычайно хорошо с метанолом высокой концентрации как топливо, достаточно используя структурную уникальность и электронные эффекты сцепления среди различных областей благородных основанных на металле разнородных электрокатализаторов.Троичные Au-Ag2S-Pt наносоединения со структурами основной раковины раковины показывают превосходящую селективность анода из-за электронного сцепления среди их различных областей, в то время как основная раковина наночастицы О-Пд с тонкими раковинами Фунта показывает превосходную селективность катода из-за синергетических эффектов между их Au основная и тонкая раковина Фунта.
Как – изготовил DMFC с отборными катализаторами, производит плотность максимальной мощности 89,7 мВт cm-2 при концентрации подачи метанола 10 М и поддерживает хорошую работу на концентрациях метанола до 15 М.«Затем, мы собираемся оптимизировать полный размер катализаторов, например, используя наногруппы Au с прекрасными диаметрами как стартовые материалы, чтобы далее увеличить деятельность/селективность для реакций DMFC», заявила YANG. Таким образом новые технологии будут созданы, чтобы помочь улучшить дизайн более рентабельных и эффективных систем DMFC.