Courtesy of InterestingEngineering

Inovasi Nano-Interface COF Tingkatkan Performa Fuel Cell dan Hemat Platinum

Mengembangkan lapisan katalis inovatif yang meningkatkan transportasi oksigen dalam fuel cell sehingga mengurangi penggunaan platinum dan meningkatkan efisiensi serta performa fuel cell.

30 Jul 2025, 05.27 WIB

77 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Inovasi dalam struktur katalis dapat meningkatkan efisiensi sel bahan bakar dengan mengurangi ketergantungan pada platinum.
Transportasi oksigen yang lebih baik dalam sel bahan bakar mendukung pengurangan biaya dan kompleksitas sistem.
Penelitian ini memberikan harapan bagi pengembangan teknologi energi bersih di tengah upaya mencapai emisi net-zero.

Tiongkok, Cina - Fuel cell proton exchange membrane (PEMFC) sejak lama menghadapi masalah utama yaitu transportasi oksigen yang buruk, sehingga performanya terbatas dan membutuhkan banyak platinum yang mahal. Kini, peneliti di Tiongkok menemukan cara inovatif menggunakan kerangka organik kovalen (COFs) berbasis triazine untuk mengatasi masalah ini.

Dengan memanfaatkan COF yang berinteraksi dengan Nafion, lapisan katalis dapat dibuat dengan jaringan pori nano tersusun rapi yang membantu oksigen bergerak lebih efisien langsung ke situs katalis. Hal ini menurunkan resistensi oksigen sebesar 38 persen dan meningkatkan pemanfaatan platinum secara signifikan.

Hasilnya, fuel cell yang dikembangkan mampu mencapai kepadatan daya puncak 1,55 W/cm² dengan pemakaian platinum hanya sebesar 0,05 mg_Pt/cm², yang merupakan angka sangat rendah namun performanya setara dengan desain fuel cell yang menggunakan platinum lebih banyak.

Inovasi ini sangat penting untuk strategi Tiongkok mencapai net-zero emisi pada 2060 dan mempercepat adopsi kendaraan bertenaga hidrogen. Pengurangan penggunaan platinum tidak hanya menekan biaya, tapi juga mengurangi ketergantungan pada pasokan logam langka yang rentan geopolitik.

Selain itu, teknologi ini bisa diaplikasikan pada sistem elektrokimia lain seperti elektroliser dan reaktor sintesis amonia, serta membantu mengurangi kebutuhan sistem pendukung seperti kompresor dan humidifier. Dengan begitu, fuel cell bisa menjadi lebih sederhana, murah, dan efektif untuk berbagai aplikasi, khususnya di daerah terpencil dan iklim panas.

Sumber: https://interestingengineering.com/energy/china-low-platinum-fuel-cell-breakthrough

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh peneliti China terkait sel bahan bakar?

Peneliti China menemukan lapisan katalis baru yang meningkatkan transportasi oksigen dalam sel bahan bakar, mengurangi resistensi oksigen hingga 38 persen.

Bagaimana cara kerja kerangka organik kovalen berbasis triazine?

Kerangka organik kovalen berbasis triazine bekerja dengan menciptakan jaringan mesopora yang membantu mengarahkan oksigen langsung ke situs katalis.

Mengapa pengurangan ketergantungan platinum penting dalam teknologi sel bahan bakar?

Pengurangan ketergantungan platinum penting karena platinum mahal dan sensitif secara geopolitik, sehingga mengurangi biaya dan risiko pasokan.

Apa tujuan strategi hidrogen China?

Tujuan strategi hidrogen China adalah mencapai emisi net-zero pada tahun 2060 dan meningkatkan penggunaan teknologi hidrogen dalam transportasi.

Di mana penelitian ini dipublikasikan?

Penelitian ini dipublikasikan di Angewandte Chemie International Edition pada tanggal 25 Juli.