بهبود کاتالیست کاتد به منظور جایگزینی برای پلاتین در پیل سوختی میکروبی

در پیل سوختی میکروبی یکی از منابع تجدیدپذیر انرژی محسوب میشود. یکی از مهمترین محدودکنندههای این فناوری، سنتیک آهسته واکنش کاهش اکسیژن در کاتد بوده که منجر به توان خروجی پایین میشود. از این رو، جهت بهبود عملکرد آن از موادی در سطح کاتد استفاده میشود که واکنش کاهش اکسیژن را سرعت بخشد. در این پژوهش از کربن فعال برای افزایش سرعت واکنش کاهش اکسیژن استفاده شده است. ماده مذکور دارای تخلخل بالا و قیمتی بسیار ارزانتر از کاتالیست متداول پلاتین میباشد. پارچه کربنی بدون کاتالیست و همراه با کربن فعال به عنوان کاتالیست، مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته شد. توان بدست آمده در حضور کاتالیست m²/mW 33.53 گزارش شد. مقدار توان بدست آمده در حالت بدون کاتالیست، m²/mW 46.7 گزارش شد که 1.7 برابر کمتر از حالت بهبودیافتهی کاتد میباشد. کربن فعال با افزایش سطح فعال رسانا و همچنین افزایش مکان های فعال الکتروشیمیایی الکترود کاتد، موجب بهبود واکنش کاهش اکسیژن و انتقال الکترون شده است و توان خروجی پیل سوختی میکروبی را افزایش داده است. همچنین، حضور کربن فعال منجر به افزایش پایداری کاتالیست در مقایسه با کاتالیست متداول پلاتین شده است.