Модульные регенеративные топливные элементы (URFC) сочетают в себе функции электролизеров и топливных элементов в одном элементе / батарее, что позволяет снизить вес, объем и капитальные затраты.
Работы по созданию эффективных регенеративных топливных элементов, или URFC, как их еще называют, выполняются исследователями уже много лет.
Но чтобы быть действительно эффективным, URFC нуждается в бифункциональных катализаторах. Это означает, что в режиме электролизера катализаторы должны способствовать расщеплению воды на водород и кислород, а в режиме топливного элемента - способствовать их рекомбинации в воду.
В отличие от водородного электрода, в котором платина является эффективным бифункциональным катализатором, очень сложно было подобрать подходящий катализатор для кислородного электрода из-за недостаточно активного восстановления и выделения кислорода.
Новая разработка исследователей из лаборатории Виджая Рамани нашла особый бифункциональный катализатор для кислородного электрода.
Проведенные исследования обеспечили создание катализатора Pt-пирохлора, композита платины и пирохлора рутената свинца, который дал высокую бифункциональность, т. е. способность катализатора способствовать как прямому, так и обратному направлению протекания реакции.
При использовании разработанного катализатора, в устройстве URFC он обеспечивал энергоэффективность в при прямом протекании процесса и при обратном (RTE) на уровне 75% - наивысшего зарегистрированного коэффициента полезного действия при обоих реакциях в этом типе URFC.
Обладая такой высокой эффективностью, разработанные URFC хорошо подходят для подводных аппаратов, дронов, космических аппаратов и космические станций, а также для хранения энергии вне сети.
