Исследователи химического факультета ЮФУ работают над новым типом катализаторов для водородных топливных элементов. Такие устройства считают экологичной альтернативой двигателям внутреннего сгорания, поскольку они выделяют только воду, быстро заправляются и обеспечивают большой запас хода. Однако их распространение ограничивают высокая стоимость и сложности хранения водорода. Одно из главных решений — создание эффективных катализаторов, повышающих КПД топливных элементов.
Руководитель проекта Сергей Беленов объяснил, что коллектив стремится повысить активность, стабильность и универсальность катализаторов, а также снизить их стоимость за счёт использования нескольких металлов. Основная цель — получение наночастиц со структурой сплава, включающего пять и более элементов. Такая комбинация вызывает эффекты, характерные для «высокоэнтропийных» систем, что и определило их название.
Разрабатываемые частицы содержат металлы платиновой группы, однако платины в них значительно меньше, чем в стандартных катализаторах. Это может удешевить производство и при этом повысить устойчивость и активность материалов — особенно важных для работы в агрессивных средах.
Проект рассчитан на практическое применение: снижение содержания дорогих металлов должно сделать водородные топливные элементы доступнее для транспорта, беспилотников и стационарных энергетических систем. По оценке исследователей, через несколько лет технология может быть запатентована, а первые коммерческие партии катализаторов — выпущены для испытаний в реальных устройствах.
Команда химического факультета развивает технологии водородной энергетики в рамках проектов Российского научного фонда и программы «Приоритет 2030». Университет работает над созданием новых функциональных материалов и формированием производственных цепочек полного цикла, ориентированных на задачи научно-технологического развития. Ключевые проекты охватывают направления биоинженерии почв, разработки микроэлектроники и создания стратегически важных материалов.