p Células de combustível, que estão atraindo a atenção como uma fonte de energia ecológica, obter eletricidade e calor simultaneamente por meio da reação reversa da eletrólise da água. Portanto, o catalisador que aumenta a eficiência da reação está diretamente conectado ao desempenho da célula de combustível. Para isso, uma equipe de pesquisa conjunta da POSTECH-UNIST deu um passo mais perto de desenvolver catalisadores de alto desempenho ao descobrir pela primeira vez os fenômenos de transição de fase e ex-solução no nível atômico. p Uma equipe de pesquisa conjunta do Professor Jeong Woo Han e Ph.D. candidato Kyeounghak Kim do Departamento de Engenharia Química da POSTECH, e o professor Guntae Kim da UNIST descobriram o mecanismo pelo qual PBMO - um catalisador usado em células de combustível - é transformado de estrutura de perovskita em estrutura em camadas com nanopartículas ex-solution1 para a superfície, confirmando seu potencial como um eletrodo e um catalisador químico. Essas descobertas da pesquisa foram publicadas recentemente como um papel de contracapa externo do Energia e Ciência Ambiental , uma revista internacional na área de energia.

p Catalisadores são substâncias que aumentam as reações químicas. PBMO (Pr _0,5 BA _0,5 MnO ₃ -δ), um dos catalisadores para células de combustível, é conhecido como um material que opera de forma estável, mesmo quando usado diretamente como um hidrocarboneto, não hidrogênio. Em particular, exibe alta condutividade iônica à medida que muda para uma estrutura em camadas sob um ambiente de redução que perde oxigênio. Ao mesmo tempo, o fenômeno de ex-solução ocorre em que os elementos dentro do óxido metálico segregam para a superfície.

p Este fenômeno ocorre voluntariamente em um ambiente de redução sem nenhum processo particular. À medida que os elementos dentro do material sobem para a superfície, a estabilidade e o desempenho da célula de combustível melhoram imensamente. Contudo, era difícil projetar os materiais porque o processo pelo qual esses catalisadores de alto desempenho foram formados era desconhecido.

p Focando nesses recursos, a equipe de pesquisa confirmou que o processo passa por uma progressão de transição de fase, partícula ex-solução, e formação de catalisador. Isso foi provado usando o cálculo de primeiros princípios baseado na mecânica quântica e no experimento XRD2 in-situ que permite a observação de mudanças estruturais do cristal em tempo real nos materiais. Os pesquisadores também confirmaram que o catalisador de oxidação desenvolvido dessa forma apresenta desempenho até quatro vezes melhor do que os catalisadores convencionais, verificar que este estudo é aplicável a vários catalisadores químicos.

p "Pudemos entender com precisão os materiais em unidades atômicas que eram difíceis de confirmar em experimentos anteriores, e demonstrou com sucesso, superando, assim, as limitações da pesquisa existente, compreendendo com precisão os materiais em unidades atômicas, que eram difíceis de confirmar em experimentos existentes, e demonstrá-los com sucesso, "explicou o professor Jeong Woo Han, que liderou o estudo." Uma vez que esses materiais de suporte e nanocatalisadores podem ser usados ​​para a redução dos gases de escape, sensores, células de combustível, catalisadores químicos, etc, espera-se pesquisa ativa em vários campos no futuro. "