In un recente studio, ricercatori dell'Università della California, Berkeley e del Lawrence Berkeley National Laboratory hanno dimostrato come ottimizzare la sintesi di nanomateriali da utilizzare come catodi nelle celle a combustibile. Questo sviluppo potrebbe potenzialmente portare a migliori prestazioni delle celle a combustibile e a costi ridotti per una varietà di applicazioni, tra cui l’alimentazione di veicoli e la fornitura di energia di backup per i data center.

Le celle a combustibile sono dispositivi elettrochimici che convertono l'energia chimica direttamente in energia elettrica. Sono considerati un'alternativa promettente ai motori a combustione interna convenzionali grazie alla loro efficienza, alle basse emissioni e al funzionamento relativamente silenzioso. Tuttavia, lo sviluppo di catodi per celle a combustibile a basso costo e ad alte prestazioni ha rappresentato una sfida.

Un approccio promettente per migliorare le prestazioni del catodo consiste nell’utilizzare nanomateriali, che hanno proprietà uniche in grado di potenziare le reazioni elettrochimiche che hanno luogo nella cella a combustibile. In particolare, i nanomateriali possono fornire un'elevata area superficiale affinché avvenga la reazione, il che può aumentare l'efficienza della cella a combustibile.

I ricercatori di questo studio si sono concentrati sull’ottimizzazione della sintesi di nanomateriali costituiti da platino e cobalto, che sono comunemente usati come materiali catodici nelle celle a combustibile. Hanno utilizzato una tecnica chiamata elettrodeposizione pulsata per depositare i nanomateriali su un substrato e hanno variato le condizioni di deposizione per controllare le dimensioni, la forma e la composizione dei nanomateriali.

Ottimizzando le condizioni di deposizione, i ricercatori sono riusciti a produrre nanomateriali con un'elevata area superficiale e una distribuzione uniforme di platino e cobalto. Questi nanomateriali hanno mostrato prestazioni migliori come catodi delle celle a combustibile rispetto ai materiali convenzionali, dimostrando il potenziale per una migliore efficienza delle celle a combustibile e una riduzione dei costi.

Lo studio fornisce preziose informazioni sulla sintesi di nanomateriali per i catodi delle celle a combustibile e apre nuove possibilità per lo sviluppo di celle a combustibile ad alte prestazioni. Sono necessarie ulteriori ricerche per aumentare la produzione di questi nanomateriali e integrarli in pratici sistemi di celle a combustibile.