La clave para promover la economía del hidrógeno que representan los vehículos de hidrógeno es producir hidrógeno para la generación de electricidad a un precio asequible. Los métodos de producción de hidrógeno incluyen la captura de subproductos de hidrógeno, reformar los combustibles fósiles, y agua electrolizante. La electrólisis del agua, en particular, es un método ecológico para producir hidrógeno, en el que el uso de un catalizador es el factor más importante para determinar la eficiencia y la competitividad de precios. Sin embargo, Los dispositivos de electrólisis de agua requieren un catalizador de platino (Pt), que exhibe un rendimiento incomparable cuando se trata de acelerar la reacción de generación de hidrógeno y mejorar la durabilidad a largo plazo, pero tiene un costo elevado, haciéndolo menos competitivo en comparación con otros métodos en cuanto a precio.

Hay dispositivos de electrólisis de agua que varían en términos del electrolito que se disuelve en el agua y permite que fluya la corriente. Un dispositivo que utiliza una membrana de intercambio de protones (PEM), por ejemplo, exhibe una alta velocidad de reacción de generación de hidrógeno incluso con el uso de un catalizador hecho de un metal de transición en lugar de un costoso catalizador basado en Pt. Por esta razón, Se ha investigado mucho sobre la tecnología con fines de comercialización. Si bien la investigación se ha centrado en lograr una alta actividad de reacción, La investigación sobre el aumento de la durabilidad de los metales de transición que se corroen fácilmente en un entorno electroquímico se ha descuidado relativamente.

El Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) anunció que un equipo encabezado por el Dr. Sung-Jong Yoo del Centro de Investigación de Celdas de Combustible de Hidrógeno desarrolló un catalizador hecho de un metal de transición con estabilidad a largo plazo que podría mejorar la eficiencia de producción de hidrógeno. sin el uso de platino superando el problema de la durabilidad de los catalizadores que no son de platino.

El equipo de investigación inyectó una pequeña cantidad de titanio (Ti) en fosfuro de molibdeno (MoP), un metal de transición de bajo costo, a través de un proceso de pirólisis por aspersión. Debido a que es económico y relativamente fácil de manejar, El molibdeno se utiliza como catalizador para dispositivos de almacenamiento y conversión de energía. pero su debilidad incluye el hecho de que se corroe fácilmente ya que es vulnerable a la oxidación.

En el caso del catalizador desarrollado por el equipo de investigación de KIST, Se encontró que la estructura electrónica de cada material se reestructuró por completo durante el proceso de síntesis, y resultó en el mismo nivel de actividad de reacción de desprendimiento de hidrógeno (HER) que el catalizador de platino. Los cambios en la estructura electrónica abordaron el problema de la alta corrosividad, mejorando así la durabilidad en 26 veces en comparación con los catalizadores existentes basados ​​en metales de transición. Se espera que esto acelere en gran medida la comercialización de catalizadores sin platino.

El Dr. Yoo de KIST dijo:"Este estudio es significativo porque mejoró la estabilidad de un sistema de electrólisis de agua basado en un catalizador de metal de transición, que había sido su mayor limitación. Espero que este estudio, que impulsó la eficiencia de la reacción de desprendimiento de hidrógeno del catalizador de metal de transición al nivel de los catalizadores de platino y, al mismo tiempo, mejoró la estabilidad, contribuirá a una comercialización más temprana de la tecnología de producción de energía de hidrógeno ecológica ".