Một nhóm các nhà hóa học tại Trường Đại học Yale đã phát triển được phương thức chế tạo chất xúc tác phân tử hoạt động bằng điện, được chứng minh là cần thiết cho pin nhiên liệu thế hệ mới.

Các chất xúc tác phân tử này còn được gọi là chất xúc tác điện làm tăng tốc độ phản ứng hóa học bằng cách giảm năng lượng đầu vào. Trong pin nhiên liệu, các chất xúc tác điện có thể được sử dụng để nâng cao hiệu quả sản xuất, chuyển đổi và tích trữ năng lượng.

Trong một nghiên cứu mới đăng trên Tạp chí ACS Central Science, GS. Yale James Mayer và các cộng sự tại Phòng thí nghiệm quốc gia Tây Bắc Thái Bình Dương, Trường Đại học South Florida, Đại học Washington và Đại học Boston đã nghiên cứu những phương thức để cải tiến các chất xúc tác điện bằng cách giảm tổn thất năng lượng.

Michael Pegis, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Chúng tôi đang nâng cao hiểu biết ở cấp độ phân tử về hệ thống chất xúc tác điện, cho phép hình dung những phương pháp mới để thiết kế hệ thống chuyển đổi oxy thành nước hiệu quả".

Các nhà nghiên cứu nhấn mạnh, phản ứng hóa học biến oxy thành nước trong trường hợp này là rất quan trọng để cải tiến các công nghệ pin nhiên liệu. Pin nhiên liệu khai thác năng lượng của các liên kết hóa học dưới dạng điện năng và có thể cung cấp cho máy tính xách tay, ô tô và nhà ở.

Theo Michael Pegis, "Khía cạnh quan trọng là phát hiện nghiên cứu cung cấp các hướng dẫn để thiết kế chất xúc tác trong tương lai. Việc kích hoạt oxy bằng các chất xúc tác điện phân tử đã được nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua, nhưng rất ít nghiên cứu làm sáng tỏ các nguyên tắc thiết kế hợp lý để hướng dẫn nghiên cứu trong tương lai. Chúng tôi đã hiểu rõ vấn đề thông qua việc xác định mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt động của chất xúc tác và hiện có một công cụ xác định mô típ nào cần để cải thiện hiệu quả".