Новый метод работы с катализаторами резко повысил эффективность реакции
02.06.2026
Южнокорейские учёные нашли необычный способ «подстегнуть» работу катализаторов — и это может серьёзно продвинуть развитие «зелёной» энергетики.
Специалисты из Политехнического института Сеула (профессор Сын Джун Хван) и Сеульского национального университета (профессор Джеюне Рю) не стали менять сами катализаторы — вместо этого они научились управлять электрическими условиями вокруг них. Как оказалось, такой подход заметно повышает эффективность химических реакций, которые лежат в основе работы аккумуляторов и водородных топливных элементов.
Катализаторы давно стали незаменимыми помощниками в энергетике: именно они ускоряют реакции, благодаря которым вырабатывается электричество — например, в водородных элементах или воздушно-цинковых батареях. Обычно, чтобы улучшить их работу, учёные экспериментируют с составом: подбирают другие металлы (железо, кобальт, никель) или меняют молекулярную «окружку» катализатора. Но на этот раз исследователи решили действовать иначе.
Их идея оказалась изящной: рядом с катализатором разместили положительно заряженные ионы (катионы), которые создали локальное электрическое поле. И это сработало! Особенно ярко эффект проявился в реакции восстановления кислорода — она критически важна для работы топливных элементов и некоторых типов батарей. Раньше доля нужного пути реакции составляла всего 12 %, а после воздействия электрического поля выросла до 52 %. Проще говоря, процесс стал гораздо эффективнее, при этом энергозатраты снизились.
Профессор Хван подчёркивает главное преимущество метода: «Мы можем точно управлять свойствами реакции, просто меняя электрическую среду вокруг катализатора, — без всяких изменений в его структуре».
Такой подход способен перевернуть привычные представления о разработке катализаторов. Вместо долгой и дорогой работы над созданием новых материалов можно будет тонко настраивать условия работы уже существующих. Это не только упростит разработку, но и снизит затраты.
Причём польза от открытия выходит далеко за рамки аккумуляторов и топливных элементов. По мнению учёных, ту же идею можно применить, например, для преобразования углекислого газа или для экологичного производства водорода. Многие «зелёные» технологии упираются в сложность химических процессов, и возможность влиять на них через локальные электрические поля может стать настоящим подспорьем для инженеров и химиков.
«Мы видим в этом огромный потенциал для создания аккумуляторов следующего поколения, более эффективных топливных элементов и катализаторов для экологически чистой энергетики», — добавляет Хван.
Если метод удастся масштабировать и внедрить в разные каталитические системы, он поможет заметно повысить эффективность «зелёных» технологий — и всё это без необходимости изобретать принципиально новые катализаторы.
Специалисты из Политехнического института Сеула (профессор Сын Джун Хван) и Сеульского национального университета (профессор Джеюне Рю) не стали менять сами катализаторы — вместо этого они научились управлять электрическими условиями вокруг них. Как оказалось, такой подход заметно повышает эффективность химических реакций, которые лежат в основе работы аккумуляторов и водородных топливных элементов.
Катализаторы давно стали незаменимыми помощниками в энергетике: именно они ускоряют реакции, благодаря которым вырабатывается электричество — например, в водородных элементах или воздушно-цинковых батареях. Обычно, чтобы улучшить их работу, учёные экспериментируют с составом: подбирают другие металлы (железо, кобальт, никель) или меняют молекулярную «окружку» катализатора. Но на этот раз исследователи решили действовать иначе.
Их идея оказалась изящной: рядом с катализатором разместили положительно заряженные ионы (катионы), которые создали локальное электрическое поле. И это сработало! Особенно ярко эффект проявился в реакции восстановления кислорода — она критически важна для работы топливных элементов и некоторых типов батарей. Раньше доля нужного пути реакции составляла всего 12 %, а после воздействия электрического поля выросла до 52 %. Проще говоря, процесс стал гораздо эффективнее, при этом энергозатраты снизились.
Профессор Хван подчёркивает главное преимущество метода: «Мы можем точно управлять свойствами реакции, просто меняя электрическую среду вокруг катализатора, — без всяких изменений в его структуре».
Такой подход способен перевернуть привычные представления о разработке катализаторов. Вместо долгой и дорогой работы над созданием новых материалов можно будет тонко настраивать условия работы уже существующих. Это не только упростит разработку, но и снизит затраты.
Причём польза от открытия выходит далеко за рамки аккумуляторов и топливных элементов. По мнению учёных, ту же идею можно применить, например, для преобразования углекислого газа или для экологичного производства водорода. Многие «зелёные» технологии упираются в сложность химических процессов, и возможность влиять на них через локальные электрические поля может стать настоящим подспорьем для инженеров и химиков.
«Мы видим в этом огромный потенциал для создания аккумуляторов следующего поколения, более эффективных топливных элементов и катализаторов для экологически чистой энергетики», — добавляет Хван.
Если метод удастся масштабировать и внедрить в разные каталитические системы, он поможет заметно повысить эффективность «зелёных» технологий — и всё это без необходимости изобретать принципиально новые катализаторы.