Functional sample of reversible thin film Pt-Ir catalyst

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00216208%3A11320%2F19%3A10396112" target="_blank" >RIV/00216208:11320/19:10396112 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

angličtina

Original language name

Functional sample of reversible thin film Pt-Ir catalyst

Original language description

Simultaneous reactive magnetron sputtering and plasma etching leads to the formation of fiber-like structures on the surface of proton exchange membrane. Modified membrane features very high specific area and when sputtered over with thin-film catalyst (e.g. Pt, Ir) and put to the fuel cell and/or water elctrolyzer it performs comparably to the state-of-the-art systems despite using just a fraction of their noble metal loading and using no nanoparticle-based catalyst support. The performance of the functional sample was tested in electrochemical cell during real operational conditions. Peak performance and long-term stability was confirmed.

Czech name

—

Czech description

—

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

10305 - Fluids and plasma physics (including surface physics)

Project

<a href="/en/project/TG01010108" target="_blank" >TG01010108: Fostering system of commercialisation of research and development at Charles University in Prague</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2019

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Internal product ID

TG01010108-MFF-KFPP-05

Numerical identification

—

Technical parameters

V prípade vhodne zvolených parametrov dochádza pri reaktívnom magnetrónovom naprašovaní k súčasnému plazmovému leptaniu polymérnej protónovo-vodivej membrány a depozícii CeOx na jej povrch. Tento proces vedie k tvorbe vláknitej štruktúry, ktorá je schopná nahradiť katalytické nosiče na báze inertných nanočastíc. Na takto modifikovanú membránu je teda priamo možné deponovať tenkovrstvý katalyzátor (typicky na báze drahých kovov). S použitím modifikovanej membrány na anódovej ako aj katódovej strane v súčinnosti s tenkovrstvovým katalyzátorom je možné dosiahnuť porovnateľných výkonov, ako v prípade štandardných práškových katalyzátorov s väčším plošným obsahom, ktoré sú navyše dispergované na katalytických nosičoch. Štruktúra membrány umožňuje tiež pripravovať sendvičové katalytické štruktúry, ktoré umožňujú spúšťať redoxné reakcie ako v palivovom článku, tak v elektrolyzére. Keďže sa katalyzátor deponuje priamo na vlánknitú štruktúru membrány, odpadá nutnosť spoliehať sa na katalytický nosič, čo má pozitívny dopad na životnosť štruktúry. Optimálna vláknitá štruktúra vzniká pri depozícii CeOx za tlaku približne 0.4 Pa, pri pomere O2:Ar; 1:65 a depozičnej rýchlosti cca 0.15 nm.min-1.

Economical parameters

Využitie reverzibilného tenkovrstvého katalyzátoru s malým plošným obsahom Pt a Ir predstavuje veľkú úsporu drahých kovov a hardwaru, nakoľko umožňuje jednému elektrochemickému zariadeniu pracovať v režime palivového článku a aj elektrolyzéru. Využitie sofistikovanej štruktúry leptanej membrány umožňuje deponovať katalyzátor priamo na jej povrch, čím sa vytráca nutnosť spoliehať sa na nanočastice nosiču katalyzátoru s otáznou životnosťou.

Application category by cost

—

Owner IČO

00216208

Owner name

Univerzita Karlova

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Licence fee requirement

N - Poskytovatel licence na výsledek nepožaduje licenční poplatek

Web page

—