Научные основы создания новых материалов мембранно-электродных блоков водородных и спиртовых топливных элементов для работы в условиях Арктики

Разработка новых эффективных автономных источников электроэнергии является важнейшей предпосылкой для успешного освоения районов Крайнего Севера и Арктики. Топливные элементы (ТЭ), как устройства для прямой конверсии химической энергии топлива в электричество в результате электрохимических реакций, принадлежат к наиболее перспективным альтернативным технологиям получения электроэнергии. Целью настоящего проекта является разработка научных основ создания новых материалов (катализаторов и каталитических систем) для мембранно-электродных блоков (МЭБ) водородных/спиртовых ТЭ, работающих при низких температурах. В рамках проекта будет получено новое поколение катализаторов холодного горения водорода и низших спиртов в ТЭ на основе дешевых биомиметических комплексов переходных металлов, например никеля и кобальта, с циклическими P,N-содержащими лигандами. Разрабатываемые катализаторы для ТЭ будут обладать высокой эффективностью и обеспечат возможность применения в ТЭ незамерзающих до -45 C неводных сред. Другой подход базируется на разработке новых методов нанесения платинового катализатора на полиэлектролитную мембрану с целью увеличения его рабочей поверхности и устойчивости к осыпанию. В результате будут созданы модельные МЭБ с уменьшенным содержанием драгоценного металла (платины) при одновременном увеличении вырабатываемой мощности и срока службы в условиях низких температур.