Ионно-лучевой метод формирования каталитически активной поверхности
Область применения: формирование активной поверхности электрокатализаторов – электродов для устройств альтернативной энергетики: электролизеров получения водорода и низкотемпературных топливных элементов прямого окисления метанола и этанола
Суть разработки: метод формирования активной поверхности путем ионно-ассистируемого осаждения каталитических металлов в режиме, при котором активный металл вводится в каталитический слой на наноразмерном атомном уровне в неравновесных условиях обработки ускоренными ионами осаждаемого металла
Основные преимущества: формирование каталитического слоя, прочно связанного с матрицей вследствие внедрения ионов в кристаллическую решетку, осуществляется в вакуумных условиях и, как правило, в один технологический прием; обеспечивается введение в приповерхностный слой подложки микроколичеств легирующей примеси и формирование активных слоев толщиной порядка 100 нм с прочной адгезией и низким содержанием активирующего металла
Основные технические характеристики: осаждение каталитических металлов осуществляется из плазмы вакуумного дугового разряда импульсного ионного источника в сочетании с обработкой ионами осаждаемого металла, ускоренными напряжением 10-20 кВ. Активность электрокатализаторов в процессах электролиза водных растворов сравнима, а в процессах окисления органических топлив превышает активность платинового электрода
Сравнение с аналогами: содержание платины в формируемых активных слоях составляет 0,01-0,05 мг/см2, а в аналогичных зарубежных электрокатализаторах 1-5 мг/см2
Значимость для Республики Беларусь: производство перспективных химических источников тока — низкотемпературных топливных элементов прямого окисления метанола и этанола с твердополимерным мембранным электролитом, а также электролизеров получения чистого водорода
Экономические показатели: снижение трудо- и энергозатрат по сравнению с традиционными методами получения электрокатализаторов на 80-90%; снижение расхода каталитических металлов в 50-100 раз; отсутствие вредных выбросов и высокий КПД при получении электроэнергии с применением топливных элементов
Коммерческое предложение: договор на выполнение работ