Onderzoekers van KTH Royal Institute of Technology hebben met succes een nieuw materiaal getest dat kan worden gebruikt voor goedkope en grootschalige productie van waterstof - een veelbelovend alternatief voor fossiele brandstof.

Edelmetalen zijn het standaard katalysatormateriaal dat wordt gebruikt voor het extraheren van waterstof uit water. Het probleem is dat deze materialen - zoals platina, ruthenium en iridium - zijn te duur. Een team van KTH Royal Institute of Technology heeft onlangs een doorbraak aangekondigd die de economie van een waterstofeconomie zou kunnen veranderen.

Onder leiding van Licheng Sun, hoogleraar moleculaire elektronica aan KTH, de onderzoekers concludeerden dat edelmetalen kunnen worden vervangen door een veel goedkopere combinatie van nikkel, ijzer en koper (NiFeCu).

"De nieuwe legering kan worden gebruikt om water in waterstof te splitsen, ", zegt onderzoeker Peili Zhang. "Deze katalysator wordt efficiënter dan de technologieën die vandaag beschikbaar zijn, en beduidend goedkoper.

"Deze technologie kan een grootschalige waterstofproductie-economie mogelijk maken, " zegt hij. Waterstof kan bijvoorbeeld worden gebruikt om koolstofdioxide uit de staalproductie te verminderen of om diesel en vliegtuigbrandstof te produceren.

Het is niet de eerste keer dat een goedkoper materiaal wordt voorgesteld voor het splitsen van water, maar de onderzoekers stellen dat hun oplossing effectiever is dan andere. Ze hebben hun resultaten onlangs gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Natuurcommunicatie .

"De hoge katalytische prestatie van kern-schil NiFeCu voor wateroxidatie wordt toegeschreven aan het synergetische effect van Ni, Fe en Cu, "zegt Zhang.

Zhang zegt dat koper een interessante rol speelt bij de voorbereiding van de elektrode. In een waterige oplossing, koper aan het oppervlak lost op en laat een zeer poreuze structuur achter om het elektrochemisch actieve oppervlak te versterken. "De poreuze oxideschil met zijn hoge elektrochemisch actieve oppervlakte is verantwoordelijk voor de katalytische activiteit, terwijl de metalen kernen werken als gemakkelijke elektronentransportsnelwegen, "zegt Zhang.