Descrizione del progetto
Catalizzatori intermetallici di nuova generazione in lega di platino per celle a combustibile con membrana a scambio protonico
Le celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC, proton exchange membrane fuel cell) sono importanti nella corsa verso la riduzione delle emissioni di gas serra sia nel settore dei trasporti che in quello energetico. Per funzionare in maniera efficiente, le PEMFC richiedono grandi quantità di platino, un metallo scarso e costoso, presente nel catalizzatore. Il progetto StableCat, finanziato dal CER, ha identificato le debolezze cruciali nei catalizzatori commerciali a base di platino e ha raggiunto una nuova comprensione strutturale su scala atomica. Su queste basi, i ricercatori hanno ideato una nuova strategia di sintesi che permette loro di combinare tre pilastri cruciali all’interno dello stesso materiale catalizzatore: alta area superficiale di platino, attività catalitica e durata. Questa nuova strategia ha anche permesso loro di ottenere una riduzione del 50 % del platino necessario per un funzionamento efficiente delle PEMFC già oggi, sebbene l’intero potenziale sia ancora da sfruttare.
Obiettivo
Proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) are crucial in the race towards cutting the greenhouse gas emissions – covering 90.7% of total fuel cell market share already in 2018. PEMFCs as a zero-carbon technology converts hydrogen, as a fuel, and oxygen from the air into clean electricity, with water being the only by-product. In doing so, the catalyst material plays a crucial role.
Currently, the most promising strategy is to use scarce and expensive platinum (Pt) in the form of carbon-supported nanoparticles (NPs) that are alloyed with a less expensive metal M (e.g. M = Ni, Co or Cu; Pt-M/C). However, current commercial catalyst solutions cannot yet combine the ‘three-pillars’ within the same material – (i) high electrochemically active surface area (ECSA), (ii) high catalytic activity and (iii) high stability.
Thus, the StableCat project addresses the pressing need for the improvements of commercial catalysts by obtaining atomic-scale structural understanding. A unique methodological approach developed in project ERC StG 123STABLE resulted in a novel synthesis strategy that, for the first time, combines all three-pillars within the same catalyst material, and will pave the innovative way as an enabler for mass commercialisation of PEMFC technology.
Our investigation revealed that 123STABLE catalysts exhibit up to 40% increase in ECSA, a 2-3 fold increase in catalytic activity, as well as an intermetallic crystal structure with increased stability towards corrosion. In addition, the new synthesis approach has also revealed significant potential at reducing the amount of Pt in PEMFCs (50% reduction possible already today). The goal of StableCat is to conduct technical and business activities necessary to enter the commercialisation phase, preferably in a form of a Spin-out company.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
- ingegneria e tecnologiaingegneria dei materialicristalli
- scienze naturaliscienze chimichechimica inorganicametalli di transizione
- scienze naturaliscienze chimichecatalisi
- ingegneria e tecnologiananotecnologiananomateriali
- ingegneria e tecnologiaingegneria ambientaleenergia e carburantipile a combustibile
È necessario effettuare l’accesso o registrarsi per utilizzare questa funzione
Siamo spiacenti… si è verificato un errore inatteso durante l’esecuzione.
È necessario essere autenticati. La sessione potrebbe essere scaduta.
Grazie per il tuo feedback. Riceverai presto un'e-mail di conferma dell'invio. Se hai scelto di ricevere una notifica sullo stato della segnalazione, sarai contattato anche quando lo stato della segnalazione cambierà.
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2020-PoC
Vedi altri progetti per questo bandoMeccanismo di finanziamento
ERC-POC -Istituzione ospitante
1000 Ljubljana
Slovenia