Ученые НИУ «МЭИ» разработали математическую модель, использование которой позволяет снизить содержание платины в топливных элементах и повысить эффективность преобразования химической энергии в электрическую. Высокая цена на топливные элементы обусловлена содержанием платины на всей поверхности электрода, предложенная математическая модель электрокатализаторов позволяет рационально использовать платину.

Это связано с применением современных методов квантово-химического моделирования системы «водород-платина-графен», которые показывают влияние углеродного носителя (графена) на электрокаталитические свойства платины и позволяют оптимизировать геометрию этой системы.

«Кафедра Химии и электрохимической энергетики НИУ «МЭИ» продолжает работу по усовершенствованию электрокатализаторов. Сейчас наша основная задача — выпуск полностью отечественных энергетических установок на базе топливных элементов, разработанная модель делает большой шаг вперед к достижению этой цели. Кроме того, результаты работы по данному направлению позволят уменьшить потребление платины и сделать производство более дешевым и доступным», — рассказал о разработке ректор НИУ «МЭИ» Николай Рогалев.

Полученные результаты крайне важны для оптимизации состава и структуры электрокатализаторов с целью повышения их активности и стабильности, а снижение содержания платины позволит сделать топливные элементы на основе протонообменной мембраны надежнее и дешевле.

Математическую модель наноструктурных электрокатализаторов для топливных элементов разработала научная группа кафедры Химии и электрохимической энергетики НИУ «МЭИ» под руководством профессора Сергея Григорьева в рамках реализации программы научных исследований «Приоритет 2030: Технологии будущего» в 2022–2024 гг.