Resorcinol-derived carbon-based catalysts for polymer electrolyte fuel cell cathodes

Euroopa Komisjoni ettepanek vesiniku kasutuselevõtuks on kiirendanud vesinikutehnoloogiate arengut, et liikuda jätkusuutlike energialahenduste poole. Polümeerelektrolüüt- kütuseelemendid, mis kasutavad kütusena vesinikku, on sobivaks energiaallikaks erinevate rakenduste jaoks, sealhulgas autotööstuses, merenduses ja varutoitena. Hoolimata edusammudest kütuseelemendi tehnoloogias on nende kasutuselevõtt võrreldes akudega olnud aeglasem, mille üheks põhjuseks on kütuseelementides katalüsaatorina kasutatava plaatina nappus ja kõrge hind. Probleemi lahendamiseks keskendub käesolev doktoritöö väärismetallivabade hapniku redutseerumisreaktsiooni elektrokatalüsaatorite arendamisele kütuseelemendi katoodi jaoks. Töö eesmärk on töötada välja sünteesimeetodeid katalüsaatorite valmistamiseks pürolüüsi teel, kasutades süsiniku lähteainena alküülresortsinoole. Varieeriti sünteesitingimusi ja optimeeriti lähteainete suhteid, et saavutada kõrgeim hapniku redutseerumise elektrokatalüütiline aktiivsus. Lisaks uuriti süsinikmaterjali poorse struktuuri mõju kütuselemendi jõudlusele, kasutades sünteesiprotsessis magneesiumipõhiseid matriitse. Katalüsaatoreid iseloomustati põhjalikult füüsikalis-keemiliste meetoditega, et mõista nende struktuuri ja elektrokatalüütilise aktiivsuse vahelisi seoseid. Katalüsaatorite elektrokeemilist aktiivsust testiti pöörleva ketaselektroodi või pöörleva rõngas-ketaselektroodi meetodil ning sünteesitud materjale kasutati katoodkatalüsaatoritena nii anioonivahetusmembraaniga kui ka prootonivahetusmembraaniga kütuseelementides. See doktoritöö püüab lahendada plaatina nappusega seonduvat probleemi, arendades väärismetallivabasid katalüsaatoreid, mis võimaldaksid kütuseelementide laiemat kasutuselevõttu.

Author dc:creator

• Kisand, Kaarel

Advisors dc:contributor.advisor

• Sarapuu, Ave, juhendaja
• Tammeveski, Kaido, juhendaja

Statement dc:rights

• Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Estonia

Licence dc:rights.uri

• http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/ee/

Language dc:language.iso

en

Identifier

hdl:10062/101995

OAI record oai:identifier

http://dspace.ut.ee/oai/request?verb=GetRecord&metadataPrefix=dim&identifier=oai%3Adspace.ut.ee%3A10062%2F101995