Les scientifiques se sont penchĂ©s sur la conception rationnelle de nouveaux types d’Ă©lectrocatalyseurs REL et ont abordĂ© des queries fondamentales sur les rĂ©actions clĂ©s dans la conversion d’Ă©nergie.

La changeover des combustibles fossiles aux sources d’Ă©nergie renouvelables dĂ©pend fortement de la disponibilitĂ© de systĂšmes efficaces de conversion et de stockage d’Ă©nergie. En considĂ©rant l’hydrogĂšne comme molĂ©cule porteuse, l’Ă©lectrolyse Ă  membrane Ă©changeuse de protons offre de nombreux avantages, comme un fonctionnement Ă  des densitĂ©s de courant Ă©levĂ©es, un faible croisement de gaz, une conception de systĂšme compact, and so forth. Cependant, sa big mise en Ɠuvre est entravĂ©e par une cinĂ©tique lente de la rĂ©action d’Ă©volution de l’oxygĂšne (REL), l’amĂ©lioration dont nĂ©cessite l’utilisation d’électrocatalyseurs Ă  foundation d’ir peu abondants et coĂ»teux. À la recherche d’une conception rationnelle de nouveaux sorts d’Ă©lectrocatalyseurs REL et rĂ©pondant Ă  des concerns fondamentales sur les rĂ©actions clĂ©s dans la conversion d’Ă©nergie, le consortium interinstitutionnel MPG MAXNET Energy a intĂ©grĂ© les scientifiques de diffĂ©rentes institutions en Allemagne et Ă  l’Ă©tranger. GrĂące Ă  une collaboration Ă©troite et fructueuse dans ce cadre, les scientifiques du dĂ©partement de chimie des mĂ©taux du MPI CPfS ainsi que des specialists du Fritz Haber Institute de Berlin et du MPI CEC de Muelheim an der Ruhr, ont dĂ©veloppĂ© un nouveau principle pour produire la multifonctionnalitĂ© en Ă©lectrocatalyse et l’illustrer avec succĂšs avec un exemple de composĂ© intermĂ©tallique Al2Pt comme prĂ©curseur du matĂ©riau Ă©lectrocatalyseur OER.

Al2Pt pour la réaction de dégagement d'oxygÚne dans le fractionnement de l'eau

Le composĂ© intermĂ©tallique Al2Pt (variety de structure cristalline anti-CaF2) incorporate deux caractĂ©ristiques importantes pour les performances Ă©lectrocatalytiques: (i) une densitĂ© rĂ©duite des Ă©tats au niveau de Fermi de Pt, et (ii) un transfert de cost prononcĂ© de l’aluminium vers le platine, conduisant Ă  une forte polaritĂ© liaison chimique dans ce composĂ©. Ces caractĂ©ristiques offrent une activitĂ© inhĂ©rente aux REL et une stabilitĂ© accrue contre l’oxydation complĂšte dans des situations oxydantes difficiles des REL. Aux disorders OER, Al2Pt subit une restructuration dans la rĂ©gion proche de la surface Ă  la suite de la dissolution auto-contrĂŽlĂ©e de l’aluminium. La rugositĂ© et la porositĂ© de la microstructure proche de la area formĂ©e in situ permettent de compenser la perte d’activitĂ© spĂ©cifique. MĂȘme aprĂšs une expĂ©rience de stabilitĂ© exceptionnellement longue (19 jours) Ă  des densitĂ©s de courant Ă©levĂ©es (90 mA cm-2), le matĂ©riau en vrac conserve son intĂ©gritĂ© structurelle et compositionnelle. Élargir le choix des approaches de synthĂšse, par ex. la croissance des couches minces et l’exploration de la variĂ©tĂ© des composĂ©s intermĂ©talliques tracent les principales lignes directrices pour le dĂ©veloppement futur de la stratĂ©gie proposĂ©e.

La recherche Ă  l’Institut Max Planck pour la physique chimique des solides (MPI CPfS) Ă  Dresde vise Ă  dĂ©couvrir et Ă  comprendre de nouveaux matĂ©riaux aux propriĂ©tĂ©s inhabituelles.

En Ă©troite coopĂ©ration, les chimistes et physiciens (y compris les chimistes travaillant sur la synthĂšse, les expĂ©rimentateurs et les thĂ©oriciens) utilisent les outils et les mĂ©thodes les moreover modernes pour examiner comment la composition chimique et l’arrangement des atomes, ainsi que les forces externes, affectent les propriĂ©tĂ©s magnĂ©tiques, Ă©lectroniques et chimiques des composĂ©s.

De nouveaux matĂ©riaux quantiques, des phĂ©nomĂšnes physiques et des matĂ©riaux pour la conversion d’Ă©nergie sont le rĂ©sultat de cette collaboration interdisciplinaire.