תחמוצת טונגסטן ב פולימר אלקטרוליט תא דלק אלקטרודה

פיתוח של חומרים חדשים אלקטרודה חלופית היא חיונית על מנת תא הדלק אלקטרוליט פולימר (PEFC) כדי להיות מסוגל להגיע לשוק רחב. כיום, עומסים פלטינה גבוהה נדרשים, במיוחד על הקתודה, כדי לקבל פעילות מספקת להפחתת החמצן. בנוסף, השפלה האלקטרודה גורמת לאובדן שטח של זרז השטח דורש טעינות ראשוניות גבוהות כדי לשמור על ביצועי התא לאורך זמן. ישנן בעיות הקשורות Pt גם בצד האנודה שבו הרעלת הזרז, על ידי למשל CO, מפחית את הפעילות.

גישה כדי לשפר את האלקטרודות ולהפחית את העלויות שלהם מוערכים באופן רציף וכוללים זרזים חלופיים או תומך כמו גם מבנים חדשים מורפולוגיות של שכבת זרז. זרזים חלופיים, המבוססים על מתכות לא יקרות, סגסוגות PT / תערובות, ו / או תומך הרומן צריך רצוי להפחית את הסכום הכולל של Pt, להגדיל את הפעילות, ולהיות יציבה בסביבת תא דלק. חומר התמיכה יכול להשפיע על הפעילות על ידי השפעות על השפעות, כמו גם שינוי המבנה האלקטרוני של הזרז. חומרי תמיכה חדשים יכולים לשפר את הפעילות, הניצול והיציבות של הזרז או של התמיכה עצמה.

תחמוצת טונגסטן הוא חומר אשר נחקרו בהרחבה עבור מגוון רחב של יישומים, בעיקר, בשל המאפיינים electrochromic ייחודי שלה, אלא גם עבור פעילויות electrocatalytic שלה. Electrochromism מאפשר טונגסטן תחמוצת כדי intercalate / deintercalate יונים (למשל, H, Li, Na, K, Pb, Cd) לתוך המבנה שלה היווצרות של ברונזה טונגסטן. הצורה הנחקרת ביותר היא ברונזה טונגסטן מימן שבו פרוטונים מוחדרים במבנה תחמוצת כמו HxWO3 ו 0

צורת הברונזה מושפעת מאוד מתכולת המים, נקבוביות, וגם crystallinity, אשר בתורו משפיעים על תכונות קטליטי של תחמוצת טונגסטן. באותו זמן כמו פרוטונים יכול להיות משולב במבנה WOx, יש להם גם ניידות משמעותית כלומר WOx פונקציות כמוליך פרוטון בתנאים אלה. מאז היווצרות מימן ברונזה מימן תלויה בתוכן המים, וריאציה גדולה המוליכות דווחה בעת שינוי הלחות היחסית. יתר על כן, Pt נתמך על תחמוצת טונגסטן הוכח להשפיע על היווצרות ברונזה הן עוצמת מוגברת של מימן intercalation / deintercalation פסגות כמו גם מעבר של פוטנציאל שיא הפוטנציאלים הגבוהים כבר דיווח.

תחמוצת טונגסטן הוערך הן כתמיכה זרז פעיל בתא דלק דלק כמו גם אלקטרודות קתודית. תחמוצת טונגסטן בודדת הציגה פעילות לחמצון מימן, אשר יוחסה לנקבוביות גבוהה ולאזור משטח גבוה. משולב Pt ו תחמוצת טונגסטן זרזים מבוססי נחקרו עבור חמצון מתנול / אתנול, חמצון CO, חמצון מימן, כמו גם הפחתת חמצן. עבור חמצון מתנול, Pt על מערכת WOx הראתה יעילות משופרת על פני זרז Pt בשל הן לשפוך מעל של מימן מ Pt כדי WOx אלא גם את היכולת של WOX לספק אטומי חמצן בפוטנציאל נמוך ובכך למנוע הרעלת CO. אחרים ייחסו את הביצועים המשופרים לתחום אקרוכימי פעיל יותר (ECSA) של Pt על WOx.

תחמוצת טונגסטן הוא גם יציב יחסית בסביבה חומצית, המהווה תנאי מוקדם לשימוש ביישומים תא דלק אלקטרוליט פולימר. עם זאת, כמה פירוק של תחמוצות טונגסטן כבר דיווח. במחקר קודם, בדקנו את ההשפעה של תחמוצות מתכת שונות על יציבות ופעילות של פלטינה ב cathodes מודל דק PEFC. Pt על WOx עשה התערוכה פעילות משופרת עבור הפחתת חמצן ואולי גם יציבות משופרת לעומת Pt לבד. תכונות מעניינות כגון היווצרות פלטינה חמצן מופחת פלטינה מזרז מימן טונגסטן היווצרות ברונזה נראו גם כאשר Pt הופקד על WOx.