Ottimizzazione dello strato catalitico nelle celle combustibili a bassa temperatura, con materiali a basso contenuto di platino. = Optimization of the catalytic layer in low temperature fuel cells, with low platinum content materials.

Nel lavoro di tesi proposto si è cercato di ottimizzare lo strato catalitico nella reazione di riduzione elettrochimica dell’ossigeno, presente nel funzionamento delle PEM fuel cells. Il catalizzatore esaminato è un catalizzatore Umicore, tipologia Elyst Pt30 0690 Pt/Co su di un supporto di Carbon black, con un contenuto di platino del 28%, il quale è stato testato insieme a 3 ionomeri a catena laterale corta differenti, quello con peso equivalendo 980, quello con peso equivalente 790 e quello a funzione catodica. Quindi si è passati a una prima parte di prove in cui, lavorando con un reattore ad elettrodo rotante RRDE è stato possibile valutare quale dei 3 ionomeri sia più performante, trovando che lo ionomero con peso equivalente 980 sia quello con attività catalitica migliore. Successivamente, poiché lo ionomero con funzione catodica non disponeva di informazioni sulla sua stabilità, sono state attuate delle prove di stress accelerato per testare la sua resistenza sotto stress. Infine, nella terza parte, per avere un visione più accurata sui 3 ionomeri testati, sono state compiute delle prove in semicella, ovvero una tecnologia che simula al meglio le condizioni reali. Sono stati preparati degli inchiostri con 3 differenti I/C per ogni ionomero: 0.75,0.5,0.25, ed è stato studiato quale di questi rapporti fosse il più perfromante, e quale dei 3 ionomeri, con questa applicazione, fornisca performance migliori. Quindi si è riuscito a capire che il rapporto I/C ottimale sia 0,75 e lo ionomero più performante è quello a funzione catodica, il quale può essere un valido sostituto dello ionomero a catena laterale lunga, il Nafion.