De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe de pesquisa sul-coreana desenvolveu uma nova estratégia de design de catalisador que, sem alterar a estrutura química do próprio catalisador, melhora significativamente a eficiência de reações-chave em baterias e células de combustível de hidrogênio ao ajustar o campo elétrico ao seu redor.
O estudo foi liderado pelo Professor Seung Jun Hwang da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang (POSTECH) e pelo Professor Jaeyune Ryu da Universidade Nacional de Seul (Seoul National University). Tradicionalmente, melhorar o desempenho de catalisadores geralmente exige alterar seu metal central (como ferro, cobalto ou níquel) ou redesenhar a estrutura molecular ao redor (ligantes). A equipe seguiu um caminho diferente, mantendo basicamente o catalisador inalterado e, em vez disso, gerando um campo elétrico local ao colocar íons com carga positiva (cátions) próximos a ele, influenciando assim o caminho da reação.
O núcleo da pesquisa é a Reação de Redução de Oxigênio (ORR), um processo eletroquímico crucial para a geração de eletricidade em células de combustível de hidrogênio e baterias metal-ar, cuja eficiência está diretamente relacionada ao consumo de energia dos dispositivos. Dados experimentais mostram que, com a introdução do campo elétrico, a proporção do caminho de reação alvo aumentou drasticamente de cerca de 12% para até 52%, o que significa maior eficiência de reação e menor necessidade de energia.
O Professor Seung Jun Hwang afirmou que este estudo demonstra que, apenas alterando o ambiente do campo elétrico ao redor do catalisador, é possível controlar com precisão as características da reação sem modificar a estrutura do próprio catalisador. A equipe de pesquisa acredita que esta descoberta desloca a atenção dos pesquisadores da estrutura do catalisador para seu ambiente de trabalho, abrindo um novo caminho para a engenharia de catalisadores.
O impacto deste método pode ir além das áreas de armazenamento de energia e hidrogênio. A equipe prevê que o mesmo princípio pode ser aplicado a catalisadores usados em processos como conversão de dióxido de carbono e produção de hidrogênio ecologicamente correta. Se a estratégia puder ser escalada e aplicada a diferentes sistemas catalíticos, poderá melhorar o desempenho de várias tecnologias de energia limpa sem a necessidade de desenvolver novos materiais catalisadores. Os resultados da pesquisa foram publicados no Journal of the American Chemical Society.
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