Vývoj pokročilých katalyzátorů pro palivové články s aniontově vodivou membránou (AEMFC)
| Název práce v češtině: | Vývoj pokročilých katalyzátorů pro palivové články s aniontově vodivou membránou (AEMFC) |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Development of advanced catalysts for anion exchange membrane fuel cells (AEMFCs) |
| Klíčová slova: | alkalické palivové články|vodíková technologie|katalyzátor|nanostruktury|elektrochemie |
| Klíčová slova anglicky: | alkaline fuel cells|hydrogen technology|catalyst|nanoparticles|electrochemistry |
| Akademický rok vypsání: | 2025/2026 |
| Typ práce: | disertační práce |
| Jazyk práce: | |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | Mgr. Yurii Yakovlev, Ph.D. |
| Řešitel: | |
| Konzultanti: | Yevheniia Lobko, Ph.D. |
| Zásady pro vypracování |
| Literature review
Synthesis and characterisation PGM-free nanoparticles for HOR/ORR reactions Synthesis and characterisation of Low-PGM nanoparticles for HOR/ORR reactions Study of stability and durability of catalyst materials Development of the real-world AEMFC Writing and defence of the thesis |
| Seznam odborné literatury |
| 1. Mustain, et.al., ACS Catalysis, (2020), 10(2), 1173-1181.
2. Dekel, Journal of Power Sources, (2018), 375, 158-169. 3. Ramaswamy,et.al., Chem. Rev, (2019), 119, 23, 11945–11979. 4. An, L., & Zhao, T. S. (2018). Anion Exchange Membrane Fuel Cells. Springer. |
| Předběžná náplň práce |
| V současnosti je vodík považován za klíčový prvek při dekarbonizaci ekonomiky. Jednou z největších překážek pro široké rozšíření této technologie je vysoká cena katalyzátorů, které jsou obvykle založeny na kovech platinové skupiny (PGM). Nový přístup k vývoji technologie předpokládá využití zásaditého (bazického) prostředí, ve kterém je aktivita reakcí redukce a evoluce kyslíku výrazně vyšší a zároveň je k dispozici mnoho levných, ale účinných katalyzátorů. V rámci této práce se zaměříme na vývoj a charakterizaci nízko-PGM nebo PGM-free katalyzátorů pro reakce oxidace vodíku a redukce kyslíku v alkalickém prostředí. Závěrečná fáze práce bude zahrnovat vývoj a testování alkalických palivových článků založených na těchto katalyzátorech. |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| Nowadays, hydrogen is considered a key element in decarbonising the economy. One of the biggest obstacles to widespread technology adoption is the high price of catalysts employed, typically based on platinum group metals (PGM). A new approach to technology development implies using the basic pH, where the activity of the oxygen reduction/evolution reaction is significantly improved, and many cheap yet active catalysts are available. In the frame of this work, we will focus on the development and characterization of low-PGM/PGM-free catalysts for hydrogen oxidation and oxygen reduction reactions in the alkaline medium. The final stage of the work will include the development and testing of the alkaline fuel cells based on this catalyst. |