Opis projektu
Zwiększenie wydajności katalizatorów łączących metal przejściowy, azot i węgiel
Ogniwa paliwowe i akumulatory powietrzne są przysłowiowym asem w rękawie dla przyszłych dostawców czystej energii. Jednak pomimo wielkiego potencjału, jaki te rozwiązania prezentują, z powodu zbyt powolnej reakcji redukcji tlenu na katodzie ich ogólna wydajność pozostawia wiele do życzenia. Katalizatory typu metal przejściowy–azot–węgiel (M–N–C) oferują szerokie spektrum możliwości praktycznego zastosowania, zwłaszcza jako zamienniki platyny i innych katalizatorów z metali szlachetnych w ogniwach paliwowych z membraną do wymiany protonów. Badaniem ich wykorzystania zajmuje się zespół projektu EcoTrans finansowanego w ramach działań „Maria Skłodowska-Curie”, którego celem jest lepsze zrozumienie mechanizmów odpowiedzialnych za aktywność katalityczną materiałów M–N–C uzyskanych z kwasowych prekursorów i polimeryzowanych cieczy jonowych. Wyniki projektu powinny pomóc naukowcom w przezwyciężeniu barier, które ograniczają aktywność katalityczną i możliwości wykorzystania katalizatorów na elektrodach.
Cel
Among the next-generation of energy technologies, fuel cells and air batteries show great potential to meet our growing energy demands. However, their overall efficiency is severely limited by the sluggish oxygen reduction reaction (ORR) at the cathode. So far, Pt-based materials are regarded as the ideal ORR electrocatalyst in practical applications because of the high catalytic activity and stability. However, the scarcity, high cost, and inferior long-term stability of Pt restrict its widespread application. The development of non-platinum group metals (non-PGM) earth-abundant alternatives with high activity and durability has been considered as a crucial task. A class of materials including transition metals and carbon-based compounds have been reported as the alternative catalysts to Pt for ORR, especially in proton exchange membrane fuel cells. Among them, the low cost electrocatalysts based on M-N (M, transition metal, such as Co, Fe and Ni) with carbon support (M-N-C) are the most studied. However, the relative low catalytic activity limited by the active cites, low catalyst utilization in practical electrodes because of the thick catalyst layer resulting from the high catalyst loading, and poor stability due to the leaching of transitional metals in real operation conditions are still big challenges in both fuel cells and metal-air batteries. In EcoTrans, the main purpose is to establish new knowledge of the enhancement mechanisms on catalytic activities of novel M-N-C catalysts prepared from acidic treated precursors and surface encapsulation by polymerized ionic liquids (ILs), and then based on the understanding to define the structure and synergistic effects between different elements to guide the development of low cost, highly active M-N-C based catalyst electrodes. The ambitious aim will be achieved with the complementary skills of the ER (N-C and transitional metal electrocatalysts) and supervisors (fuel cell electrodes and ILs).
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
- nauki przyrodniczenauki chemicznekatalizaelektrokataliza
- inżynieria i technologiainżynieria śodowiskaenergetyka i paliwa
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
B15 2TT Birmingham
Zjednoczone Królestwo