Potraga za održivim i pristupačnim tehnologijama za konverziju energije je istakla važnost redukcije kiseonika i reakcija evolucije kiseonika (ORR i OER). Ovi procesi su ključni za efikasnost uređaja kao što su gorivne ćelije i elektrolizatori, ali su se tradicionalno oslanjali na skupe plemenite metale kao katalizatore. Ova zavisnost predstavlja značajne prepreke širem usvajanju i skalabilnosti.
U pregledu objavljenom u časopisu eScience, istraživački tim sa Technische Universitat Dresden pregledao je veliki napredak u stvaranju efikasnih i pristupačnih elektro-katalizatora bez upotrebe plemenitih metala za elektrokatalizu kiseonika u alkalnim elektrolitima.
Pregled pruža dubinsku analizu katalizatora bez plemenitih metala, fokusirajući se na tri primarne kategorije: jedinjenja prelaznih metala, katalizatori sa jednim atomom i opcije u potpunosti bez metala. Istraživači su koristili nekoliko inovativnih strategija da poboljšaju efikasnost ovih katalizatora za elektrokatalizu kiseonika, ključnu za tehnologije konverzije energije.
Tehnike kao što je dopiranje heteroatoma, koje uvodi različite atome u strukturu katalizatora, stvaranje slobodnih mesta koje menja svojstva materijala uklanjanjem atoma, i indukcija naprezanja radi modifikacije elektronskih svojstava, bile su ključne. Ovi pristupi su imali za cilj da poboljšaju fizičko-hemijske karakteristike katalizatora, značajno povećavajući njihove performanse u reakcijama redukcije kiseonika i evolucije.
Ovo istraživanje naglašava potencijal materijala bez plemenitih metala u zameni skupih i retkih plemenitih metala koji se tradicionalno koriste u katalizatorima, naglašavajući put ka pristupačnijim i održivijim uređajima za konverziju energije.
Pored istraživanja poboljšanja u elektrokatalizi kiseonika putem elektronske regulacije strukture neplemenitih materijala, nedavna studija objavljena u istom časopisu od strane istraživača sa Tehnološkog univerziteta u Sidneju i Instituta za istraživanje strukture materije Fujian, Kineske akademije nauka. je napravio značajan napredak u materijalima za konverziju i skladištenje energije.
Oni su uveli metodu za sintezu nanokaveza dobijenih od metalo-organskog okvira (MOF), koji značajno povećavaju efikasnost oksidacije vode i selektivne reformacije etilen glikola, što označava značajan napredak u oblasti održive proizvodnje energije.
Studije uvode inovativne materijale i tehnike za poboljšanje efikasnosti procesa kao što je elektroliza vode za proizvodnju vodonika, doprinoseći evoluciji tehnologija konverzije i skladištenja energije. Ovi napori su u skladu sa širim ciljem razvoja isplativih, efikasnih i ekološki prihvatljivih alternativa konvencionalnim izvorima energije, čime se podržava globalna tranzicija ka obnovljivim izvorima energije.
