Analisis tenaga bebas dan sifat mangkin PtRuFeNi untuk sel fuel metanol langsung (DMFC) tunggal

Abstract

Mangkin dwilogam PtRu adalah mangkin konversional yang biasa digunakan untuk aplikasi sel fuel metanol langsung (DMFC). Walau bagaimanapun, kadar tindak balas pengoksidaan metanol (MOR) yang rendah menjadi kekangan yang ketara kepada penurunan prestasi dan kuasa DMFC. Kos PtRu yang sangat mahal menghalang DMFC untuk dikomersialkan yang setanding bateri. Maka, muatan PtRu dikurangkan dan logam alternatif perlu ditambah bagi memastikan prestasi DMFC dikekalkan. Justeru, objektif utama kajian ini adalah menganalisis logam alternatif yang berpotensi untuk dijadikan sebagai mangkin. Empat mangkin berpotensi iaitu ferum (Fe), nikel (Ni), aurum (Au) dan paladium (Pd) disimulasikan dengan Pt dan Ru menggunakan kaedah kimia pengkomputeran. Perisian Material Studio digunakan untuk menganalisis tenaga bebas dan tenaga penjerapan. Analisis kajian ini menemui bahawa logam ferum (Fe) dan nikel (Ni) memiliki prestasi yang sama dengan Pt dan Ru. Sel tunggal DMFC kemudian dibangunkan dengan menggunakan nanomangkin PtRuFeNi yang disokong dengan tiub nano karbon (MWCNT). Prestasi sel tunggal DMFC yang dihasilkan menggunakan mangkin PtPtRuFeNi/MWCNT adalah 11 mW dengan ketumpatan arus optimum sebanyak 33 mA.cm-2.