Lever le voile sur les couches catalytiques des piles à combustible

Durch die erstmalige Kombination von kryogener Transmissionselektronentomographie und Deep Learning haben Wissenschaftler der EPFL ein erstes Bild der Nanostruktur von katalytischen Platinschichten geliefert. Diese Entdeckung verdeutlicht, wie diese Schichten optimiert werden könnten, um effizientere Brennstoffzellen zu erhalten. Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC), die für den Einsatz in Elektrofahrzeugen entwickelt werden, sind auf Nanopartikel angewiesen, die als Katalysatoren bezeichnet werden, um Reaktionen zwischen Wasserstoff und Sauerstoff auszulösen, die Strom erzeugen könnten. Der Großteil der PEMFC-Katalysatoren enthält Platin, das ein seltenes und wertvolles Metall ist. Es besteht also dringender Bedarf an der Entwicklung von Katalysatoren, die möglichst viel Energie erzeugen und gleichzeitig den Platingehalt minimieren können. Die Hersteller integrieren diese Katalysatoren in komplexe Baugruppen, die als katalytische Schichten bezeichnet werden. Bisher mussten sie dies tun, ohne sich auf ein detailliertes Bild der erhaltenen Struktur stützen zu können, da herkömmliche Bildgebungsverfahren fast immer einen gewissen Grad an Beschädigung mit sich bringen.