Curtin University forskning har identifierat en ny, billigare och effektivare elektrokatalysator för att göra grönt väte av vatten som en dag kan öppna nya vägar för storskalig produktion av ren energi.

Vanligtvis, forskare har använt ädelmetallkatalysatorer, som platina, för att påskynda reaktionen för att bryta vatten till väte och syre. Nu har Curtin-forskning funnit att tillsats av nickel och kobolt till billigare, tidigare ineffektiva katalysatorer förbättrar deras prestanda, vilket sänker energin som krävs för att klyva vattnet och ökar utbytet av väte.

Ledande forskare Dr. Guohua Jia, från Curtin's School of Molecular and Life Sciences, sade att denna upptäckt skulle kunna få långtgående konsekvenser för en hållbar generering av grönt bränsle i framtiden.

"Vår forskning såg oss i huvudsak ta tvådimensionella järn-svavel nanokristaller, som vanligtvis inte fungerar som katalysatorer för den eldrivna reaktionen som får väte från vatten, och tillsätt små mängder nickel- och koboltjoner. När vi gjorde detta förvandlade det fullständigt det dåligt presterande järnsvavelet till en livskraftig och effektiv katalysator, " sa Dr Jia.

"Att använda dessa rikligare material är billigare och effektivare än det nuvarande benchmarkmaterialet, ruteniumoxid, som härrör från ruteniumelement och är dyrt.

"Våra resultat breddar inte bara den befintliga "paletten" av möjliga partikelkombinationer, men introducera också en ny, effektiv katalysator som kan vara användbar i andra tillämpningar.

"Det öppnar också nya vägar för framtida forskning inom energisektorn, sätta Australien i framkanten av forskning och tillämpningar för förnybar och ren energi."

Dr Jia sa att nästa steg skulle vara att expandera och testa teamets arbete i större skala för att testa dess kommersiella lönsamhet.

"Endast 21% av energin produceras från förnybar energi på den nationella energimarknaden, vilket tydligt indikerar att det krävs mer ansträngningar från Australien för att göra en övergång från fossila bränslen till ren energi, " sa Dr Jia.

"Men denna förändring är bara möjlig när kunskapen från forskningssektorn omsätts till verkliga lösningar och tillämpningar inom energisektorn."

Denna studie var ett samarbete mellan forskarna Dr. Guohua Jia och Dr. Franca Jones från Curtin's School of Molecular and Life Sciences, och professor Zongping Shao från WA School of Mines:Minerals, Energi och kemiteknik.

Hela tidningen, Ni ²⁺ /Co ²⁺ dopad Au-Fe ₇ S ₈ nanotrombocyter med exceptionellt hög syreutvecklingsreaktionsaktivitet, har publicerats i Nanoenergi .