Quando uma bicicleta se molha na chuva, a estrutura e a corrente ficam corroídas ou enferrujadas, o que reduz a vida útil da bicicleta. O óleo deve ser aplicado regularmente para evitar que isso aconteça. Células de bateria são dispositivos que criam energia elétrica por meio do movimento de elétrons, desencadeando reações de oxidação e redução separadamente. Mas eles também corroem quando expostos ao oxigênio. Essas células também podem ser lubrificadas para evitar a ferrugem?

Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Yong-Tae Kim e o estudante de doutorado Sang Moon Jung de Ciência e Engenharia de Materiais da POSTECH usou um catalisador (Pt / HxWO ₃ ) que combina platina e bronze de tungstênio de hidrogênio para resolver a corrosão nas células de combustível que ocorre quando os carros a hidrogênio são desligados. O catalisador, recentemente introduzido em Catálise Natural —Um diário da irmã de Natureza - demonstrou promover a oxidação do hidrogênio e suprimir seletivamente as reações de redução do oxigênio (ORR).

À medida que os carros a hidrogênio ecológicos se tornam mais comuns, a corrida por pesquisa e desenvolvimento para melhorar o desempenho das células de combustível - o coração dos carros a hidrogênio - está ficando acirrada em todo o mundo. O desempenho das células a combustível automotivas é gravemente baixo devido a seus desligamentos intermitentes em comparação com as células a combustível geradoras de energia que não param depois de ligadas. Isso ocorre porque quando a ignição é desligada, o ORR ocorre quando o ar é temporariamente introduzido no ânodo, e a corrosão dos componentes catódicos acelera conforme o potencial do catodo surge instantaneamente.

A equipe de pesquisa se concentrou no fenômeno da transição do isolador de metal (MIT), que pode alterar seletivamente a condutividade dos materiais, dependendo do ambiente circundante, para resolver o problema de degradação da durabilidade em células a combustível automotivas.

em particular, a equipe de pesquisa se concentrou no óxido de tungstênio (WO ₃ ) que tem sido tradicionalmente usado como um material de descoloração elétrica, uma vez que altera muito a condutividade por meio da inserção e redução de prótons. Aplicando o fenômeno MIT de WO ₃ em operação normal resulta em uma reação do eletrodo, mantendo o H-WO ₃ (condutor) estado com a inserção de um próton. Em contraste, quando a ignição é desligada, ar misturado é aspirado, o que aumenta a pressão de oxigênio e o transforma em WO ₃ (subcondutor) que interrompe a reação do eletrodo, resolvendo assim a questão da corrosão catódica.

O Pt / HxWO ₃ os catalisadores de reação de oxidação de hidrogênio seletiva (HOR) transmitidos pelo fenômeno de transição metal-isolador mostraram mais de duas vezes a durabilidade dos materiais catalisadores convencionais de Pt / C em condições de desligamento na avaliação MEA de células a combustível automotivas.

O professor Yong-Tae Kim, que liderou a pesquisa, comentou:"Esta pesquisa melhorou dramaticamente a durabilidade das células de combustível automotivas." Ele adicionou, "Prevê-se que a comercialização de carros a hidrogênio possa ser ainda mais facilitada por meio dessas descobertas."