Statt aus Batterien könnten auch Brennstoffzellen den Strom für Elektroautos liefern. Allerdings ist das in Brennstoffzellen verwendete Platin selten und extrem teuer. Ein Forschungsteam der TU München hat nun die Größe der Partikel auf einen Nanometer reduziert, die rund 40 Platinatome enthalten. Die Form gleicht einem Ei.
Sie sagen, dass die Katalysatoren jetzt doppelt so leistungsfähig seien wie der beste handelsübliche Katalysator. Noch reiche das aber nicht für kommerzielle Anwendungen, hier sei eine Reduzierung der Platinmenge von jetzt 50 auf bis zu 80 Prozent notwendig.
Worum gehts?
Um also die ideale Lösung zu finden, modellierte ein Team um Professor Roland Fischer am Computer eine mögliche Lösung mit oben beschriebenem Ergebnis. Die zentrale Frage lautete: Wie klein kann ein Häuflein Platin-Atome werden, um noch katalytisch hochaktiv zu sein?
In Brennstoffzellen reagiert Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser, dabei wird Elektrizität gewonnen. Um diesen Prozess optimal zu gestalten, braucht man raffinierte Katalysatoren auf den Elektroden. Platin spielt dabei für die Sauerstoff-Reduktions-Reaktion eine zentrale Rolle.
Neben sphärischen Nanopartikeln, die einem Ei gleichen, erhoffen sich die Forschenden von weitaus komplexeren Formen eine höhere katalytische Aktivität. Genau für solche Modellierungen seien die jetzt etablierten Rechenmodelle ideal. Rechnerische und experimentelle Studien würden deshalb in Zukunft immer wichtiger werden.
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