Đột phá xúc tác NiNC: Giảm 70% chi phí điện phân CO₂ thành CO
Ngày 13/6/2026, Annie Nguyễn
Nhóm nghiên cứu tại Đại học McMaster (Canada) vừa công bố trên tạp chí Energy & Environmental Science (RSC) một loại xúc tác nickel‑nitrogen‑carbon (NiNC) dạng nguyên tử phân tán, giúp điện phân CO₂ thành khí CO – tiền chất quan trọng để sản xuất nhiên liệu và hóa chất trung hòa carbon.
Hiệu suất vượt trội
-
Mật độ dòng riêng phần đạt 558 mA/cm², hiệu suất farad 92% ở điện áp cell 3,2V.
-
Hoạt động ổn định 210 giờ tại 100 mA/cm² – vượt xa các loại NiNC trước đây.
-
Ứng dụng kỹ thuật hình ảnh 3D (FIB‑SEM) kết hợp mô phỏng COMSOL, nhóm tác giả phát hiện cấu trúc lớp xúc tác (ống nano carbon so với carbon đen) quyết định khả năng khuếch tán CO₂ và phân bố dòng điện đồng đều, dẫn đến hiệu suất cao hơn.
Kinh tế vượt trội
-
Chi phí xúc tác NiNC ước tính 589 USD/kg, trong khi xúc tác bạc (Ag) hiện đắt gấp >3 lần (1.900 USD/kg).
-
Công nghệ sản xuất quy mô lớn, mở đường cho các hệ thống điện phân CO₂ thương mại hóa, góp phần giảm phát thải và sản xuất nhiên liệu sạch.
Bối cảnh rộng hơn
Sử dụng điện tái tạo để chuyển hóa CO₂ thành CO là hướng đầy hứa hẹn hướng tới sản xuất hóa chất bền vững. Nghiên cứu này cho thấy việc thiết kế hợp lý cấu trúc xúc tác ở cấp độ nguyên tử và kỹ thuật vận chuyển có thể tạo ra bước nhảy vọt về hiệu suất và ổn định, đưa công nghệ CO₂R tiến gần hơn đến ứng dụng thực tế.
Thông tin bài báo
Integrating atomic scale catalyst design with transport engineering for stable and efficient CO₂ electrolysis to CO in a membrane electrode assembly
Energy Environ. Sci., 2026, DOI: 10.1039/D6EE00129G
