Trong công nghệ lưu trữ năng lượng bằng pin nhiên liệu, vàng và bạch kim là những thành phần không thể thiếu. Tuy nhiên, sự quý hiếm của 2 kim loại này là một trong những nguyên nhân kiến giá thành của các sản phẩm bị đẩy lên cao. Chính vì vậy, các nhà khoa học tại Đại học Wisconsin-Madison đã tiến hành nghiên cứu giải pháp thay thế cho vàng và bạch kim trong pin nhiên liệu.

Sau nhiều tháng nghiên cứu, họ đã cho ra mắt một chất xúc tác không chứa kim loại mới. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí ACS Central Science tháng 7 vừa qua. Sản phẩm này áp dụng phương pháp tiếp cận phân tử thay vì sử dụng trực tiếp kim loại thể rắn như trước đây.

Các nhà khoa học đã sử dụng một loại xúc tác đặc biệt được cấu thành từ các phân tử nitroxyls và ni-tơ ô-xít để thực hiện các phản ứng ô-xy hoá. Sau đó, họ so sánh phản ứng này với hiệu quả của phản ứng ô-xy – hydro tại hai điện cực trong pin nhiên liệu.

Kết quả thu được rất khả quan. Sự hiếu khí ô-xy của chất xúc tác mới đã kích thích tốc độ tham gia phản ứng, tạo ra điện giữa hai cực của pin nhiên liệu, từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất cũng như lưu trữ năng lượng mà không cần đến sự có mặt của vàng và bạch kim.

Giáo sư Shannon Stahl, chủ nhiệm dự án nghiên cứu, cho biết: “Mặc dù những hiệu ứng ô-xy hoá tương tự đã được biết đến và áp dụng phổ biến trong ngành công nghiệp hoá chất, song chúng tôi thực sự bất ngờ trước hiệu quả thúc đẩy sản xuất và tăng cường hiệu quả lưu trữ năng lượng của chúng.”

James Gerken, một trong những nhà khoa học tham gia dự án, cho biết thêm: “Ngoài ra, với phương pháp tiếp cận phân tử, chúng tôi đã đưa hiệu quả phản ứng lên một tầm cao mới với tốc độ nhanh gấp nhiều lần sử dụng chất xúc tác dạng rắn. Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu để có thể đưa công nghệ này có thể được áp dụng rộng rãi trong sản xuất và đời sống". 

Anh Tuấn (Theo Science Daily)