Nye elektrokatalysatorer varsler kulstofneutralitet

Et team af forskere ved University of Adelaide udfører grundlæggende forskning i nye typer højtydende, billige metalbaserede elektrokatalysatorer, der er nøglen til udviklingen af ​​bæredygtige energiløsninger og hjælper med at opnå kulstofneutralitet. De udvikler katalysatorer, der kan "skræddersyes" til forskellige anvendelser.

En elektrokatalysator er en katalysator, der øger hastigheden af ​​oxidations- og reduktionsreaktionerne i en elektrokemisk celle eller elektrolysator. Forbedringer i ydeevnen af ​​elektrokatalysatorer forbedrer effektiviteten af ​​enheden, som er afgørende for lagring og konvertering af vedvarende energi genereret af fjerntliggende sol- og vindmølleparker.

"Enkeltatomkatalysatorer er lovende kandidater til næste generation af højeffektive elektrokatalysatorer," sagde professor Shizhang Qiao ved University of Adelaide, direktør for Center for Materialer i Energi og Katalyse, som leder holdet.

"De drager fordel af høj atomudnyttelse - hvor effektivt bruges materialer i en reaktion, hvilket hjælper med at reducere omkostningerne ved energigenerering og konverteringsapplikationer. Den geometriske strukturs enkelhed begrænser deres anvendelse.

"Vi arbejder på en ny klasse af korrelerede enkeltatomkatalysatorer med enkeltstående metalatomer, som giver flere muligheder for at opnå strukturel modifikation," sagde professor Qiao.

"Ved at kontrollere metal-metal-interaktioner mellem metal-enkeltatomer har vi været i stand til at regulere den geometriske og elektroniske struktur af aktive steder og derfor lette ydeevneforbedring mod en bredere vifte af elektrokatalytiske applikationer.

"Ved kritisk at undersøge de seneste fremskridt skitserede vi retninger for fremtidigt arbejde med design og udvikling af højtydende korrelerede enkeltatomkatalysatorer."

Disse grundlæggende forskningsfremskridt vil inspirere til det rationelle design af metalbaserede elektrokatalysatorer med høj ydeevne og lave omkostninger, hvilket vil gavne udviklingen af ​​bæredygtige energiløsninger.

Holdet, som kritisk gennemgik aktuel litteratur og opstillede fremtidige forskningsretninger, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Science Advances . + Udforsk yderligere

Svovlkemisk teknologi forbedrer batterilevetiden