Hidrojen için daha uzun ömürlü elektrotlar: Belirleyici olan çevredeki su
Osakalı araştırmacılar, karbon elektrotların çevrelerindeki su molekülleri iyi bağlantılı olduğunda daha yavaş korozyona uğradığını gösterdi. Uygun bir polimer korozyonu yaklaşık yüzde 51 azaltıyor.
Fotoğraf: The wub / Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0 (kırpılmış ve yeniden boyutlandırılmış)
Karbon elektrotlar, hidrojen için kullanılan su elektrolizörlerinde, klor üretiminde ve yakıt hücrelerinde yer alıyor; ancak zamanla korozyona uğruyorlar. Osaka Üniversitesi'nden bir ekip, elektrotun yüzeyindeki su molekülleri arasındaki hidrojen bağları ağı bozulduğunda korozyonun arttığını tespit etti. Çalışma, 24 Ekim'de Angewandte Chemie dergisinde yayımlandı.
Araştırmacılar, karbonun kendisini değiştirmek yerine, iyon ileten polimerlerle elektrotun çevresini uyarladı. Sustainion polimeri, Nafion'a kıyasla daha güçlü bağlantılı bir su yapısı oluşturdu ve korozyonu yaklaşık yüzde 51 azalttı. Klor üretimi yapılan bir sistemde ise her iki polimerin birleşimi, 500 döngü sonrasındaki performans kaybını yüzde 19 ile sınırladı.
“Elektrotların hemen çevresindeki su da önemli” diyor çalışmanın yürütücüsü Yu Katayama. Katayama'ya göre bu yaklaşım, yalnızca malzemenin değil, bir elektrotun çevresinin de tasarlanması gerektiğini gösteriyor.