Chất xúc tác mới chống ăn mòn nước biển trong sản xuất hydro

Các nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Vật liệu Hàn Quốc (KIMS) đã phát triển một chất xúc tác composite dựa trên MXene mới, giúp cải thiện đáng kể độ bền và hiệu suất của quá trình điện phân nước biển để sản xuất hydro. Quá trình điện phân nước biển trước đây bị cản trở bởi các ion clorua gây ăn mòn điện cực, làm hạn chế tuổi thọ của hệ thống. Bằng cách oxy hóa có kiểm soát MXene và kết hợp nó với ferrit niken (NiFe₂O₄) thông qua phương pháp nghiền bi năng lượng cao, nhóm nghiên cứu đã tạo ra một chất xúc tác có mật độ dòng điện cao gấp khoảng năm lần và độ bền gấp đôi so với các chất xúc tác truyền thống. Composite này cũng có khả năng đẩy mạnh các ion clorua, giảm nguy cơ ăn mòn và cho phép sản lượng hydro ổn định trực tiếp từ nước biển. Hiệu suất của chất xúc tác đã được xác nhận không chỉ trong điều kiện phòng thí nghiệm mà còn trong một tế bào điện phân thực tế, chứng minh tính khả thi trong ứng dụng thực tiễn. Quá trình sản xuất tạo ra các chất xúc tác đồng nhất và có thể tái tạo, phù hợp cho sản xuất hàng loạt, giải quyết sự cân bằng quan trọng giữa độ dẫn điện, độ bền và hiệu suất cần thiết để mở rộng quy mô các hệ thống hydro trên toàn cầu. Nghiên cứu được hỗ trợ bởi các tổ chức nghiên cứu năng lượng của Hàn Quốc và được công bố trên tạp chí ACS Nano.