Разработки донских ученых

Ростовская область, 11 марта 2026. Телеканал «ДОН 24». «Видите, образуется черное – это металл, а это еще ионы остаются».

Если «разбавить» платину более дешевыми и доступными металлами – кобальтом, никелем, медью, получится новый тип катализатора для водородных топливных элементов. Такой ускоритель химических реакций путем долгих исследований и экспериментов создали ученые химического факультета ЮФУ. Разработка позволит решить главную задачу – добиться широкого распространения экологичных двигателей за счет снижения стоимости.

Сергей Беленов, ведущий научный сотрудник химического факультета ЮФУ:
«Стандартным катализатором на сегодняшний день являются наночастицы платины, закрепленные на микрочастицах углерода. Однако из-за того, что платина очень дорогая, ее ресурсы ограничены, кроме того, необходимо повысить и активность, и стабильность материалов, во всем мире ведутся работы по улучшению этих катализаторов».

Ученые стараются получить 5-компонентный материал, так называемый высокоэнтропийный сплав. Энтропия – это мера неопределенности или хаоса в системе. То есть чем больше элементов, тем выше энтропия и тем потенциально лучше будет эффект катализатора. Полученный продукт дальше фильтруют, сушат и перетирают. Затем изучают его свойства, структуру и каталитическую активность в несколько этапов. Катализатор наносят на электрод, помещают в определенную среду. После исследуют взаимодействие с водородом и кислородом, которые есть в топливных элементах.

Андрей Коханов, инженер химического факультета ЮФУ:
«После того, как токи стабилизировались, мы определяем электрохимически активную площадь – ЭХАП, после этого мы нашу ячейку продуваем кислородом и уже определяем активность. И судя по активности и по ЭХАП, мы можем сделать какие-либо выводы, сравнить наш катализатор, лучше или хуже он коммерческого».

Обычно исследование в лаборатории занимает 2 дня. Столько же уходит, чтобы испытать готовый катализатор в условиях, приближенных к реальным. Его помещают в мембранно-электродные блоки, из которых состоит топливный элемент, и подают водород и воздух.

Егор Бескопылный, стажер-исследователь химического факультета ЮФУ:
«Также к ячейке подключены измерительные провода, через которые с мембранно-электродного блока снимается электрический ток. То есть из водорода и воздуха мембранно-электродный блок генерирует электричество. Чем лучше работает катализатор, изготовленный нами, тем больше электрической мощности будет выдавать мембранно-электродный блок в установке».

5-компонентный катализатор показывает хорошие результаты. Скоро его начнут испытывать на реальных беспилотниках и прогулочных катерах. Ученые надеются, что в скором будущем водородные топливные элементы с такими катализаторами наконец получат широкое распространение.

Больше новостей в нашем канале в МАХ - https://max.ru/don24tv