Наука 28 октября 2026, 12:27 МСК

Учёные создали катализаторы на основе железа и никеля для дешёвого зелёного водорода

Исследователи предложили катализаторы из оксидов никеля и железа на MXene, которые при выделении кислорода лишь на 50 мВ уступают эталону на основе оксида рутения.

Стоимость зелёного водорода сейчас во многом определяют катализаторы из платины, рутения и иридия. В работе в ACS Applied Nano Materials оксиды никеля и железа закрепили на углеродных нановолокнах, выращенных методом CVD на двумерном материале MXene (Ti3C2Tx). Никелевый композит оказался структурно упорядоченнее и с меньшим числом дефектов.

В реакции выделения кислорода никелевый композит потребовал перенапряжения 300 мВ, железный — 360 мВ, эталонный RuO2 — 250 мВ. В реакции выделения водорода результаты составили 490 и 520 мВ сверх эталона при плотности тока 10 мА/см². Подложка MXene улучшила показатели обоих материалов.

В прототипах электролизёров с одним катализатором на обоих электродах железо оказалось лучше: 2,2 В против 2,7 В у никеля. Суточные испытания показали небольшое снижение активности, у никелевого катализатора меньшее. Работа не завершена, но результаты обнадёживают.

• Выделение кислорода: никель 300 мВ, железо 360 мВ, RuO2 250 мВ
• Напряжение ячейки при 10 мА/см²: железо 2,2 В, никель 2,7 В