Кофеин повышает эффективность топливных элементов

Кофеин в электролите топливных элементов защищает платиновые электроды от воды. Это значительно повышает эффективность химической реакции.

В топливных элементах обычно анод и катод покрыты платиной. Платиновое покрытие служит катализатором и увеличивает скорость реакции превращения водорода и кислорода в воду и, соответственно, выделения электрической энергии. Исследователи Университета Чиба выяснили, влияет ли кофеин на эффективность платиновых электродов.

Согласно публикации команды профессора Нагахиро Хоши в Communications Chemistry, платиновые электроды, поверхностные атомы которых были расположены в кристаллических структурах, погрузили в различные электролиты, содержащие кофеин. Чтобы проанализировать реакцию топливного элемента, измерили силу тока, проходящего через электроды. Это позволило определить, что с ростом концентрации кофеина реактивность некоторых электродов может быть увеличена до 11 раз.

В топливном элементе электрическая энергия выделяется, когда на катоде кислород соединяется с водородом. В результате этой химической реакции образуется побочный продукт - вода, которая вступает в реакцию с платиновым катализатором и создает на электроде слой гидроксида платины. Тем самым вода снижает эффективность катализатора. Если в электролите присутствует кофеин, он защищает платиновые электроды от воды, и на электроде не образуется гидроксид платины.

По словам ученых, это открытие может привести к тому, что в будущем производство топливных элементов станет более эффективным и дешевым. Однако пока неизвестно, когда топливные элементы с кофеиносодержащим электролитом поступят в массовое промышленное производство.

Источник: forschung-und-wissen.de