Получение наночастиц высокоэнтропийных сплавов на углеродном носителе как электрокатализаторов для использования в области водородной энергетики

Проект направлен на разработку новых подходов к жидкофазному синтезу наночастиц высокоэнтропийных сплавов на основе металлов платиновой группы, нанесенных на высокодисперсный углеродный материал, перспективных для использования в качестве электрокатализаторов для низкотемпературных топливных элементов и электролизеров с протонобменной мембраной. Создание многокомпонентных катализаторов позволит снизить содержание металлов платиновой группы в топливных элементах и электролизерах и повысить энергоэффективность их работы за счёт увеличения активности и стабильности катализаторов. Фундаментальные аспекты проекта связаны с изучением структуры многокомпонентных наночастиц и состава их поверхности, а также эволюции этих параметров в процессе высокотемпературной постобработки, селективного растворения металлов с поверхности наночастиц в процессе обработки в кислых средах и функционирования катализатора в составе мембранно-электродного блока низкотемпературного топливного элемента. Прикладной аспект представленного проекта связан с необходимостью разработки новых и легко масштабируемых методов синтеза катализаторов на основе ВЭС с повышенными функциональными характеристиками и высокой стабильностью для реализации конкурентоспособного коммерческого производства низкотемпературных топливных элементов и электролизеров с протонопроводящей мембраной, что в целом будет способствовать развитию водородной энергетики и электротранспорта. Новизна проекта связанна с бурно развивающейся тематикой высокоэнтропийных сплавов, в части их применения к электрокатализаторам для применения в области водородной энергетики. Данная тематика является новой и еще недостаточно разработанной в связи со сложностями получения многокомпонентных наночастиц высокоэнтропийных сплавов и необходимости их комплексного исследования. Получение многокомпонентных наночастиц ВЭС является новой и нетривиальной задачей и потребует использования целого ряда различных подходов, включая и различные виды постобработки катализаторов, для выбора успешной стратегии получения катализаторов различного состава. В проекте впервые в мире предлагается апробировать несколько различных подходов к синтезу ВЭС, ранее не описанных в литературе. Поскольку коллектив проекта обладает достаточным уровнем знаний, опыта и квалификации, исполнителей имеет богатый опыт выполнения фундаментальных и прикладных проектов в области электрокатализаторов для низкотемпературных топливных элементов и научный задел в области синтеза нанодисперсных электрокатализаторов и есть доступ к комплексу современных физико-химических методов исследований, в том числе за счет доступа к уникальному оборудованию Центра коллективного пользования «Национальный центр исследования катализаторов» (ЦКП НЦИК).