Как работает платина в качестве катализатора в топливных элементах?

Платина является одним из наиболее эффективных материалов, применяемых в качестве катализатора в топливных элементах. Каталитическая активность платины заключается в ее способности ускорять химические реакции без прямого участия в них. Вот как это происходит:

В топливных элементах платина применяется в анодном и катодном катализаторах. В анодном катализаторе, платина окисляет водород с помощью кислорода, создавая ион водорода (H+). Отделенные электроны при этом протекают по внешней цепи и используются для создания электрического тока. При этом происходит электрохимическая реакция, известная как окисление водорода.

В катодном катализаторе, платина катализирует редукцию кислорода (O2) и водорода (H2) с образованием воды (H2O). В этом процессе ионы водорода (H+) сливается с ионами кислорода (O2-) и электронами, которые поступают из внешней цепи, образуя молекулы воды.

Платина функционирует как катализатор, так как ее поверхность имеет определенную структуру, которая обеспечивает активные центры. Эти активные центры притягивают молекулы реагентов и снижают энергию активации для химических реакций, ускоряя их скорость.

Кроме того, платина обладает способностью к электронному проводимости, что позволяет электронам свободно перемещаться по ее поверхности. Это обеспечивает эффективную передачу электронов во время электрохимических реакций, происходящих в топливных элементах.

Таким образом, платина в качестве катализатора в топливных элементах обеспечивает эффективное протекание реакций окисления и редукции водорода и кислорода, способствуя генерации электрического тока и обеспечивая надежную источник энергии.