Studium tenkých vrstev pro vodíkové palivové články

Abstract

Již dlouho dobu se usiluje o nalezení čistého a efektivního zdroje energie, který by vyřešil energetické a ekologické problémy. Klíčovou technologií, jež by mohla toto hledání ukončit, jsou palivové články, jež přeměňují chemickou energii pa- liva přímo na elektrickou energii. Práce se zabývá studiem katalyticky aktivních vrstev (konkrétně Pt, PtCo, PtNi, PtRu) v metanolových palivových článcích (DMFC - Direct Methanol Fuel Cell). V případě katodových katalyzátorů byl jako nejlepší vyhodnocen PtCo u něhož se podařilo podstatným způsobem snížit množství platiny a zredukovat pokles výkonu při vyšších hodnotách koncent- race metanolu. Specifický výkon byl řádově navýšen, zatímco měrný výkon klesl pouze nepatrně. U anodových katalytických vrstev bylo dosaženo srovnatelného specifického výkonu s referenčními katalyzátory a byly učiněny důležité poznatky ohledně dalšího postupu k jejich zdokonalení pro DMFC.

Clean and highly efficient energy source has long been sought to solve energy and environmental problems. Fuel cells, which convert the chemical energies sto- red in fuel directly into electrical energy, are expected to be the key technology. In this thesis the catalytic active layers (specifically Pt, PtCo, PtNi, PtRu) for Direct methanol fuell cell (DMFC) are studied. We have evaluated PtCo as the best cathode catalysts. We have significantly reduced the amount of platinum as well as the power loss at higher concentrations of methanol. The sputtered PtCo catalyst is comparable power density in comparison with commercial Pt catalyst while the specific power per gram of platinum is several times higher. The speci- fic power of our anode catalyst layers is comparable to reference catalysts. Our findings are useful for future improvements of the anode catalyst layer for DMFC.