Platin ist der Goldstandard für Brennstoffzellen-Katalysatoren, doch Preis und Knappheit des Metalls gehören zu den größten Hürden auf dem Weg zur praktikablen Wasserstoffenergie. Ein neues Materialdesign von Forschern der Washington University in St. Louis könnte das ändern.
Das Team entwickelte ein nanostrukturiertes Kohlenstoffträgermaterial, das Brennstoffzellen-Katalysatoren weit wirksamer zusammenhält als herkömmliche Materialien – so kommen die Katalysatoren mit winzigen Platinmengen aus und bleiben zugleich bemerkenswert stabil und effizient. In Brennstoffzellen verschleißen Katalysatorpartikel oft, weil die Kohlenstoffträger, auf denen sie sitzen, korrodieren: Nanopartikel können sich auflösen, wandern und verklumpen und rauben der Zelle ihre Leistung. Das diese Woche vorgestellte neue Design unterdrückt diese Degradation offenbar.
Der Fortschritt reicht über das Labor hinaus: Wasserstoff-Brennstoffzellen gelten als sauberer Weg, um alles von Fahrzeugen bis zu Rechenzentren mit Strom zu versorgen – dort könnten sie eines Tages Dieselgeneratoren als Notstrom ersetzen. Günstigere, langlebigere Katalysatoren beseitigen die Kostenschranke, die die Skalierung von Brennstoffzellen bisher verhindert hat.
Die Ergebnisse weisen den Weg zu Brennstoffzellen, die nur einen Bruchteil des Platins verbrauchen – und länger halten – und bringen die Wasserstoffenergie einen Schritt näher an die kommerzielle Realität.
