ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОКАТАЛИЗАТОРЫ ДЛЯ ВОДОРОДО-ВОЗДУШНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ КОНДЕНСАТОРЫ С ВЫСОКОЙ РАЗРЯДНОЙ ЁМКОСТЬЮ

Продолжена разработка электрокатализаторов, электродных материалов и макетов суперконденсаторов, необходимых для создания: а) низкотемпературных топливных элементов с полимерной мембраной (НТЭ), прежде всего водородо-воздушных и метанольных; б) электрохимических конденсаторов с высокой удельной емкостью (суперконденсаторов). Основное содержание первой части работы - разработка и оптимизация методик синтеза нанесенных на различные носители (углеродные и/или неуглеродные) наноструктурных платиносодержащих электрокатализаторов, превышающих по активности и/или стабильности зарубежные коммерческие аналоги с близким содержанием платины (Johnson Matthey, E-TEK, TEC и др.). Основные цели второй части работы - изучение материалов, подходящих для использования в суперконденсаторах, а также изготовление прототипа (тестового образца) углерод/углеродного суперконденсатора на водном нейтральном электролите с высокими рабочими характеристиками, превосходящими отечественные аналоги. В ходе реализации проекта в 2018 г. изучено поведение платиновых катализаторов, нанесенных на оксидный носитель (Pt/SnO₂), а также композиционных катализаторов (Pt/SnO₂+C). Установлено, что введение 35 - 50% электронопроводящей добавки углерода повышает ЭХАП и, как следствие, массовую активность каталитических систем, не оказывая при этом негативного влияния на высокую устойчивость катализаторов к деградации в процессе функционирования. Задачи второго этапа проекта в части разработки суперконденсаторов с водным электролитом включали изучение влияния толщины электродов и состава электролита на энергетические параметры, исследование энергетических характеристик системы при наличии в растворе антикоррозионной добавки, а также анализ изменения удельных характеристик суперконденсаторов в процессе циклирования. Изучено влияние добавок оксидов марганца и железа на электрохимические параметры композитных электродов. Проведено тестирование макетов (образцов суперконденсаторов, приближенным к промышленным аналогам) в условиях длительного циклирования в заданном диапазоне потенциалов.