C-SAC avec interactions métal-métal. Comparaison des C-SAC avec les SAC isolés conventionnels et les catalyseurs de cluster/nanoparticules métalliques supportés du point de vue de la distribution spatiale, des interactions intersites et de la coordination locale. Crédit :Progrès scientifiques (2022). DOI :10.1126/sciadv.abo0762
Une équipe de chercheurs de l'Université d'Adélaïde entreprend des recherches fondamentales sur de nouveaux types d'électrocatalyseurs à base de métaux à haute performance et à faible coût qui sont la clé du développement de solutions énergétiques durables et aident à atteindre la neutralité carbone. Ils développent des catalyseurs qui peuvent être « adaptés » à différentes utilisations.
Un électrocatalyseur est un catalyseur qui augmente la vitesse des réactions d'oxydation et de réduction dans une cellule électrochimique ou un électrolyseur. L'amélioration des performances des électrocatalyseurs améliore l'efficacité de l'appareil, qui est essentielle pour stocker et convertir l'énergie renouvelable générée par les parcs solaires et éoliens situés à distance.
« Les catalyseurs à un seul atome sont des candidats prometteurs pour la prochaine génération d'électrocatalyseurs hautement efficaces », a déclaré le professeur Shizhang Qiao de l'Université d'Adélaïde, directeur du Centre des matériaux pour l'énergie et la catalyse, qui dirige l'équipe.
"Ils bénéficient d'une utilisation atomique élevée, c'est-à-dire de l'efficacité avec laquelle les matériaux sont utilisés dans une réaction, ce qui contribue à réduire le coût des applications de génération et de conversion d'énergie. Cependant, la simplicité de la structure géométrique limite leur application.
« Nous travaillons sur une nouvelle classe de catalyseurs à atome unique corrélés avec des atomes uniques métalliques voisins, ce qui offre davantage de possibilités de réaliser des modifications structurelles », a déclaré le professeur Qiao.
"En contrôlant les interactions métal-métal entre les atomes métalliques simples, nous avons été en mesure de réguler la structure géométrique et électronique des sites actifs, et donc de faciliter l'amélioration des performances vers une gamme plus large d'applications électrocatalytiques.
"En examinant de manière critique les progrès récents, nous avons défini des orientations pour les travaux futurs dans la conception et le développement de catalyseurs à un seul atome corrélé à hautes performances."
Ces avancées de la recherche fondamentale inspireront la conception rationnelle d'électrocatalyseurs à base de métal à hautes performances et à faible coût, qui bénéficieront au développement de solutions énergétiques durables.
L'équipe, qui a examiné de manière critique la littérature actuelle et défini les futures orientations de recherche, a publié ses conclusions dans la revue Science Advances . La technologie chimique du soufre améliore la durée de vie des batteries
