Electrocatalysts based on carbon nanostructures for low temperature fuel cells

Le celle a combustibile a elettrolita polimerico (PEM-FC) e le celle microbiche (MFC) sono dispositivi elettrochimici che consentono la conversione diretta dell’energia chimica immagazzinata in un combustibile in energia elettrica tramite reazioni di ossidoriduzione spontane e coadiuvate da elettrocatalizzatori. La maturità tecnologica di questi dispositivi è attualmente limitata dal costo elevato dei catalizzatori utilizzati e dalla loro scarsa stabilità durante il funzionamento della cella a combustibile. Sono stati sviluppati e realizzati nuovi elettrocatalizzatori a base di metalli non nobili (Fe, Co, Mn) supportati su nano strutture di carbonio quali nanofibre, nanotubi e ossido di grafene, che permettono sensibili riduzioni del costo del dispositivo e dunque una maggiore applicabilità.
L’immagine mostra una schematizzazione della reazione di riduzione dell’ossigeno che avviene al catodo di una MFC all’interfaccia di un elettrodo a base di ossido di grafene, la cui superficie è mostrata nell’immagine SEM.

Il team di UTOV intende espandere queste attività di ricerca, progettando nuove analisi sperimentali da presentare – attraverso la piattaforma per “apply for beamtime” – sia a ISIS@MACH, sia a ISIS, utilizzando le tecniche complementari di neutroni delle linee di fascio TOSCA, MAPS, IMAT, VESUVIO, OSIRIS, IRIS, WISH.