De sleutel tot het bevorderen van de waterstofeconomie die wordt vertegenwoordigd door waterstofvoertuigen, is om waterstof te produceren voor elektriciteitsopwekking tegen een betaalbare prijs. Waterstofproductiemethoden omvatten het afvangen van bijproduct waterstof, hervormen van fossiele brandstoffen, en het elektrolyseren van water. Vooral waterelektrolyse is een milieuvriendelijke methode om waterstof te produceren, waarbij het gebruik van een katalysator de belangrijkste factor is bij het bepalen van de efficiëntie en prijsconcurrentie. Echter, waterelektrolyse-apparaten vereisen een platina (Pt) katalysator, die ongeëvenaarde prestaties vertoont als het gaat om het versnellen van de waterstofgeneratiereactie en het verbeteren van de duurzaamheid op lange termijn, maar met hoge kosten, waardoor het qua prijs minder concurrerend is in vergelijking met andere methoden.

Er zijn apparaten voor waterelektrolyse die variëren in termen van de elektrolyt die oplost in water en stroom laat stromen. Een apparaat dat een protonenuitwisselingsmembraan (PEM) gebruikt, bijvoorbeeld, vertoont een hoge waterstofgeneratiereactie, zelfs bij gebruik van een katalysator gemaakt van een overgangsmetaal in plaats van een dure op Pt gebaseerde katalysator. Om deze reden, er is veel onderzoek gedaan naar de technologie voor commercialiseringsdoeleinden. Hoewel het onderzoek is gericht op het bereiken van een hoge reactie-activiteit, onderzoek naar het verhogen van de duurzaamheid van overgangsmetalen die gemakkelijk corroderen in een elektrochemische omgeving is relatief verwaarloosd.

Het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft aangekondigd dat een team onder leiding van Dr. Sung-Jong Yoo van het Center for Hydrogen-Fuel Cell Research een katalysator heeft ontwikkeld die is gemaakt van een overgangsmetaal met langdurige stabiliteit die de efficiëntie van de waterstofproductie zou kunnen verbeteren zonder het gebruik van platina door de duurzaamheidskwestie van niet-platinakatalysatoren te overwinnen.

Het onderzoeksteam injecteerde een kleine hoeveelheid titanium (Ti) in molybdeenfosfide (MoP), een goedkoop overgangsmetaal, door middel van een sproeipyrolyseproces. Omdat het goedkoop en relatief eenvoudig te hanteren is, molybdeen wordt gebruikt als katalysator voor energieconversie en opslagapparaten, maar zijn zwakte omvat het feit dat het gemakkelijk corrodeert omdat het kwetsbaar is voor oxidatie.

In het geval van de katalysator die is ontwikkeld door het onderzoeksteam van KIST, het bleek dat de elektronische structuur van elk materiaal tijdens het syntheseproces volledig werd geherstructureerd, en het resulteerde in hetzelfde niveau van waterstofontwikkelingsreactie (HER) activiteit als de platinakatalysator. De veranderingen in de elektronische structuur hebben betrekking op de kwestie van hoge corrosiviteit, waardoor de duurzaamheid 26 keer wordt verbeterd in vergelijking met bestaande op overgangsmetaal gebaseerde katalysatoren. Verwacht wordt dat dit de commercialisering van niet-platinakatalysatoren aanzienlijk zal versnellen.

Dr. Yoo van KIST zei:"Deze studie is belangrijk omdat het de stabiliteit van een op overgangsmetaalkatalysator gebaseerd waterelektrolysesysteem heeft verbeterd, wat de grootste beperking was geweest. Ik hoop dat deze studie, die de efficiëntie van de waterstofontwikkelingsreactie van de overgangsmetaalkatalysator verhoogde tot het niveau van platinakatalysatoren en tegelijkertijd de stabiliteit verbeterde, zal bijdragen aan eerdere commercialisering van milieuvriendelijke technologie voor de productie van waterstofenergie."