Dans une étude récente, des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley et du Lawrence Berkeley National Laboratory ont démontré comment optimiser la synthèse de nanomatériaux destinés à être utilisés comme cathodes dans les piles à combustible. Ce développement pourrait potentiellement conduire à une amélioration des performances des piles à combustible et à une réduction des coûts pour diverses applications, notamment l'alimentation des véhicules et la fourniture d'une alimentation de secours pour les centres de données.

Les piles à combustible sont des dispositifs électrochimiques qui convertissent l'énergie chimique directement en énergie électrique. Ils sont considérés comme une alternative prometteuse aux moteurs à combustion interne conventionnels en raison de leur efficacité, de leurs faibles émissions et de leur fonctionnement relativement silencieux. Cependant, le développement de cathodes pour piles à combustible peu coûteuses et performantes reste un défi.

Une approche prometteuse pour améliorer les performances de la cathode consiste à utiliser des nanomatériaux, qui possèdent des propriétés uniques susceptibles d'améliorer les réactions électrochimiques qui ont lieu dans la pile à combustible. En particulier, les nanomatériaux peuvent fournir une surface élevée pour que la réaction se produise, ce qui peut augmenter l'efficacité de la pile à combustible.

Les chercheurs de cette étude se sont concentrés sur l’optimisation de la synthèse de nanomatériaux à base de platine et de cobalt, couramment utilisés comme matériaux cathodiques dans les piles à combustible. Ils ont utilisé une technique appelée électrodéposition pulsée pour déposer les nanomatériaux sur un substrat, et ils ont varié les conditions de dépôt pour contrôler la taille, la forme et la composition des nanomatériaux.

En optimisant les conditions de dépôt, les chercheurs ont pu produire des nanomatériaux présentant une surface spécifique élevée et une répartition uniforme du platine et du cobalt. Ces nanomatériaux ont montré des performances améliorées en tant que cathodes de pile à combustible par rapport aux matériaux conventionnels, démontrant le potentiel d'amélioration de l'efficacité des piles à combustible et de réduction des coûts.

L'étude fournit des informations précieuses sur la synthèse de nanomatériaux pour les cathodes de piles à combustible et ouvre de nouvelles possibilités pour le développement de piles à combustible hautes performances. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour accroître la production de ces nanomatériaux et les intégrer dans des systèmes pratiques de piles à combustible.