Onderzoek van de Curtin University heeft een nieuwe, goedkopere en efficiëntere elektrokatalysator om groene waterstof te maken uit water die op een dag nieuwe wegen zou kunnen openen voor grootschalige productie van schone energie.

Typisch, wetenschappers hebben edelmetaalkatalysatoren gebruikt, zoals platina, om de reactie te versnellen om water te breken in waterstof en zuurstof. Nu heeft Curtin-onderzoek uitgewezen dat het toevoegen van nikkel en kobalt aan goedkopere, voorheen ineffectieve katalysatoren verbeteren hun prestaties, wat de energie die nodig is om het water te splitsen verlaagt en de opbrengst aan waterstof verhoogt.

Hoofdonderzoeker Dr. Guohua Jia, van Curtin's School of Molecular and Life Sciences, zei dat deze ontdekking verreikende implicaties zou kunnen hebben voor de duurzame opwekking van groene brandstof in de toekomst.

"Ons onderzoek zag ons in wezen tweedimensionale ijzer-zwavel nanokristallen nemen, die gewoonlijk niet werken als katalysator voor de door elektriciteit aangedreven reactie die waterstof uit water haalt, en voeg kleine hoeveelheden nikkel- en kobaltionen toe. Toen we dit deden, transformeerde het de slecht presterende ijzerzwavel volledig in een levensvatbare en efficiënte katalysator, ' zei dokter Jia.

"Het gebruik van deze meer overvloedige materialen is goedkoper en efficiënter dan het huidige benchmarkmateriaal, rutheniumoxide, die is afgeleid van het ruthenium-element en duur is.

"Onze bevindingen verbreden niet alleen het bestaande "palet" van mogelijke deeltjescombinaties, maar ook een nieuwe, efficiënte katalysator die nuttig kan zijn in andere toepassingen.

"Het opent ook nieuwe wegen voor toekomstig onderzoek in de energiesector, waardoor Australië voorop loopt op het gebied van onderzoek en toepassingen op het gebied van hernieuwbare en schone energie."

Dr. Jia zei dat de volgende stappen zouden zijn om het werk van het team op grotere schaal uit te breiden en te testen om de commerciële levensvatbaarheid ervan te testen.

"Slechts 21% van de energie wordt geproduceerd uit hernieuwbare bronnen op de nationale energiemarkt, waaruit duidelijk blijkt dat er meer inspanningen nodig zijn van Australië om de overstap te maken van fossiele brandstoffen naar schone energie, ' zei dokter Jia.

"Maar deze verschuiving is alleen mogelijk als de kennis uit de onderzoekssector wordt vertaald naar real-world oplossingen en toepassingen in de energiesector."

Deze studie was een samenwerking tussen onderzoekers Dr. Guohua Jia en Dr. Franca Jones van Curtin's School of Molecular and Life Sciences, en professor Zongping Shao van WA School of Mines:Minerals, Energie en Chemische Technologie.

Het volledige papier, Ni ²⁺ /Co ²⁺ gedoteerde Au-Fe ₇ S ₈ nanobloedplaatjes met uitzonderlijk hoge reactie-activiteit van zuurstofontwikkeling, is gepubliceerd in Nano-energie .