Billige DTU-brændselsceller har udskiftet platin med kulstof

En af de største barrierer for udbredelsen af konkurrencedygtige brændselsceller er behovet for ædelmetaller – ofte platin – i elektrodernes katalysator.

Men nu har forskere ved DTU’s afdeling for energikonvertering fundet en katalysator, som kan reducere, og muligvis helt fjerne, behovet for platin i elektroderne til en PEM-brændselscelle (Proton Exchange Membrane).

Den nye katalysator består af nanopartikler af jernkarbid (Fe3C) omsluttet af et lag grafen opbygget af kulstofnanorør. Grafen forhindrer jernkarbiden i at blive opløst af det ellers sure miljø, som elektrolytten i en PEM-brændselscelle består af. Grafen beskytter altså katalysatoren uden at fjerne de katalytiske evner.

Opdagelsen blev gjort af de to gæsteforskere Yang Hu og Qingfen Li, da de fik en uventet reaktion i forbindelse med et andet forsøg. De gik derefter i gang med at lægge de indkapslede jernkarbidpartikler omsluttet af nanorør ned i et 85 grader varmt syrebad i et længere tidsrum. Her kunne de registrere, at jernkarbiden ikke blev opløst af syren.

»Vi mangler stadig at bygge den nye type katalysatorer ind i en rigtig brændselscelle og teste den i længere tid, hvilket kommer til at ske her i løbet af 2014, men vi er i gang med at tage patent på metoden, og vi har også flere videnskabelige artikler på vej,« siger Qingfeng Li.

Resultaterne fra DTU er blevet publiceret i tidsskriftet Angewandte Chemie, og her har det fået prædikatet VIP, hvilket står for ‘Very Important Paper’, som bør læses.

Ud over de to gæsteforskere har Jens Oluf Jensen, Lars N. Cleemann, Wei Xing og Niels J. Bjerrum deltaget i forskningen.