Учёные нашли способ стабилизировать кобальтовые катализаторы для производства зелёного водорода

Сравнение процессов коррозии кобальта и независимого выделения кислорода. Автор: Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01812-x

Учёные сделали важный шаг в решении одной из главных проблем производства зелёного водорода — дефицита иридия, редкого и дорогого металла, используемого в современных методах производства.

«Сейчас самая передовая технология устойчивого производства водорода использует иридиевые катализаторы в протонообменных мембранных электролизёрах», — пояснил ведущий автор исследования доцент Александр Н. Симонов из Школы химии Университета Монаша.

Глобальный спрос на зелёный водород как экологически чистое топливо обнажил серьёзную проблему: несмотря на эффективность иридия, его запасов катастрофически не хватает для масштабного внедрения технологии.

В поисках решения учёные исследуют катализаторы из более доступных материалов. Кобальтовые катализаторы показали перспективные результаты, включая предыдущие разработки команды Монаша, но их нестабильность оставалась главным препятствием.

«Кобальт значительно дешевле иридия, но главная задача — сделать кобальтовые катализаторы достаточно стабильными для работы в жёстких условиях электролизёров», — отметил соавтор исследования доктор Дарси Симондсон.

Исследование, опубликованное в Nature Energy, раскрывает механизмы деградации кобальтовых катализаторов и предлагает пути их стабилизации. В работе участвовали учёные из Института химического преобразования энергии Макса Планка, Технологического университета Суинберна и других ведущих институтов.

«Мы обнаружили, что каталитические функции и деградация кобальтовых анодов происходят независимо друг от друга. Это открывает новые возможности для проектирования катализаторов», — пояснила доцент Розали Хокинг из Технологического университета Суинберна.

Открытие может ускорить переход к массовому производству зелёного водорода, сделав технологию более доступной и устойчивой.

Дополнительная информация: Darcy Simondson et al, Decoupling the catalytic and degradation mechanisms of cobalt active sites during acidic water oxidation, Nature Energy (2025). DOI: 10.1038/s41560-025-01812-x

Источник: Monash University