Studium tenkovrstvých katalyzátorů pro reakci vzniku vodíku v elektrolyzéru vody s protonově vodivou membránou

Elektrolyzér vody s protonově vodivou membránou (PEMWE) [1] je klíčovým zařízením vodíkového hospodářství, které ve spojení s obnovitelnými zdroji umožňuje bezemisní výrobu vysoce čistého vodíku. V současné době se na obou elektrodách PEMWE využívá katalyzátorů na báze vzácných kovů. Pro urychlení širší komercializace je nutné řádově snížit jejich množství. Tato diplomová práce si klade za cíl prozkoumat možnosti využití magnetronového naprašování [2] pro depozici tenkovrstvých katalyzátorů pro reakci vzniku vodíku [3] probíhající na katodě PEMWE. Cílem bude připravit, komplexně fyzikálně-chemicky analyzovat a elektrochemicky otestovat sérii nanostrukturovaných tenkých vrstev, kde bude část Pt nahrazena levnější alternativou.

[1] D. G. Bessarabov, P. Millet, PEM water electrolysis. Volume 1, Elsevier, 978-0-12-811145-1 (2018)
[2] J. Liang, Q. Liu, T. Li, Y. Luo, S. Lu, X. Shi, F. Zhang, A.M. Asiri, X. Sun, Magnetron sputtering enabled sustainable synthesis of nanomaterials for energy electrocatalysis, Green Chemistry. 23 (2021) 2834–2867. https://doi.org/10.1039/D0GC03994B.
[3] G. Zhao, K. Rui, S.X. Dou, W. Sun, Heterostructures for Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction: A Review, Adv Funct Mater. 28 (2018). https://doi.org/10.1002/adfm.201803291.