Le cobalt pourrait sauver les voitures à hydrogène. Le platine est trop rare et cher

Pourquoi les voitures à hydrogène sont-elles inacceptables ? Pour deux raisons principales : les stations-service pour ce gaz ne sont pas encore très populaires, et dans certains pays, il n'y en a pas du tout. De plus, les piles à combustible nécessitent l'utilisation de platine, qui est un élément cher et rare, qui impacte le prix final des véhicules FCEV. Par conséquent, les scientifiques travaillent déjà au remplacement du platine par du cobalt.

Le cobalt pourrait rendre les voitures à hydrogène populaires

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• Le cobalt pourrait rendre les voitures à hydrogène populaires
  • La recherche sur le cobalt aide les piles à combustible en général

Le cobalt est un élément aux propriétés uniques. Il est utilisé dans la désulfuration du carburant dans le raffinage du pétrole brut (oui, oui, Les véhicules à combustion ont également besoin de cobalt pour conduire.), il est également utilisé en génie électrique - et dans de nombreux appareils alimentés par batterie - dans les cathodes des cellules lithium-ion. À l'avenir, cela pourrait aider les véhicules à pile à combustible à hydrogène (FCEV).

Comme l'a déclaré le chef de l'équipe R&D de BMW, Klaus Fröhlich, début 2020, les voitures à hydrogène sont introuvables, car les piles à combustible sont 10 fois plus chères qu'une propulsion électrique. La majeure partie du coût (50 % du coût de la pile) provient de l'utilisation d'électrodes en platine, qui agissent comme catalyseurs dans les piles à combustible, accélérant la réaction de l'hydrogène avec l'oxygène.

Scientifiques du Pacific Northwest National Laboratory a décidé de remplacer les électrodes de platine par du cobaltdans lequel des atomes de métal sont entrecoupés d'atomes d'azote et de carbone. Une telle structure, dans laquelle le cobalt est contenu dans des structures organiques spécialement préparées, devrait être quatre fois plus résistante qu'une structure en fer (source). A terme, il devrait également être moins cher que le platine ; sur les bourses, le prix du cobalt est environ 1 fois inférieur au prix du platine.

La recherche sur le cobalt aide les piles à combustible en général

Il s'est avéré que la réactivité d'un tel milieu est meilleure que celle d'autres catalyseurs construits sans la présence de platine ou de fer. Il a également été possible de trouver que le peroxyde d'hydrogène (H2O2) généré lors de l'oxydation provoque une décomposition et une diminution de l'efficacité du catalyseur. Cela a permis de protéger les électrodes et d'augmenter la résistance de la structure, ce qui pourrait prolonger la durée de vie des cellules à l'avenir.

Durée de vie actuelle d'une pile à combustible à base de platine est estimé à environ 6 à 8 333 heures avec un fonctionnement non constant des systèmes, ce qui donne jusqu'à XNUMX jours de fonctionnement continu ou jusqu'à 11 ans, sous réserve d'activité pendant 2 heures par jour... Les cellules sont les plus affectées par des charges variables et des processus d'activité associés à un manque de travail, c'est pourquoi certains experts déclarent explicitement qu'elles ne doivent pas être utilisées dans les voitures.

Mise à jour 2020/12/31, regardez. 16.06/XNUMX : La version originale du texte mentionnait des "membranes de platine". C'est une erreur évidente. La surface d'au moins une des électrodes est en platine. Cette photo montre clairement la couche de catalyseur au platine située sous le diaphragme. Nous nous excusons pour le manque de concentration lors de l'édition du texte.

Photographie d'ouverture : illustration, pile à combustible (c) Bosch / Powercell

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