JX Metals công bố phát hiện mới về cải thiện hiệu quả sử dụng và giảm lượng chất xúc tác Iridium trong sản xuất hydro bằng điện phân PEM, mở ra hướng thiết kế vật liệu mới
Ngày 10 tháng 8 năm 2026 | Annie Nguyễn
JX Metals đã công bố những phát hiện mới trong nghiên cứu nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng và giảm lượng chất xúc tác Iridium trong quá trình điện phân nước sử dụng màng trao đổi proton (PEM) để sản xuất hydro. Kết quả nghiên cứu được thực hiện thông qua hợp tác với Giáo sư Jingguang G. Chen của Đại học Columbia và đã được đăng trên tạp chí khoa học quốc tế uy tín ACS Catalysis.
Bối cảnh và thách thức
Trong bối cảnh nỗ lực hướng tới mục tiêu trung hòa carbon vào năm 2050, hydro xanh đang được kỳ vọng là nguồn năng lượng thế hệ mới, góp phần vào giảm phát thải, tăng cường an ninh năng lượng và nâng cao năng lực cạnh tranh công nghiệp. Công nghệ điện phân nước PEM có thể sản xuất hydro tinh khiết hiệu quả, nhưng chi phí và sự khan hiếm của chất xúc tác Iridium là rào cản lớn cho việc phổ biến rộng rãi.
Chất xúc tác IrOx / TaC
Sơ đồ cấu tạo của chất xúc tác IrOx/TaC : IrOx được hỗ trợ
trên chất nền TaC.
Phát hiện và kết quả thử nghiệm
Nhóm nghiên cứu đã tập trung vào loại chất xúc tác mới sử dụng Tantalum Carbide (TaC) làm chất nền để hỗ trợ và phân tán Iridium Oxide (IrOX) trên bề mặt, nhằm đánh giá hiệu suất phản ứng và độ ổn định trong môi trường axit. Kết quả cho thấy chất xúc tác IrOX/TaC đạt hiệu suất hoạt động khối lượng Iridium cao hơn tới khoảng 6 lần so với chất xúc tác IrO₂ truyền thống trong một số điều kiện thử nghiệm, cho thấy tiềm năng giảm khoảng 80% lượng Iridium sử dụng.
Sơ đồ cấu tạo của chất xúc tác IrO2
Bên cạnh đó, thử nghiệm vận hành liên tục trong 200 giờ ở mật độ dòng 0,5 A cm⁻² cho thấy tốc độ suy giảm hiệu suất thấp (36 μV h⁻¹), chứng tỏ độ bền cao của vật liệu mới. Các phân tích cũng chỉ ra rằng liên kết Ir-O-Ta hình thành ở bề mặt tiếp xúc giúp giảm điện thế hoạt động hóa học (overpotential) cho phản ứng giải phóng oxy, so với chất xúc tác IrO₂ truyền thống, từ đó có thể nâng cao hiệu suất điện phân nước.
Ý nghĩa và triển vọng
Những kết quả này cung cấp định hướng thiết kế vật liệu mới, có tiềm năng vừa giảm sự phụ thuộc vào kim loại quý hiếm vừa nâng cao hiệu quả sản xuất hydro. JX Metals cho biết công ty sẽ tiếp tục nghiên cứu và phát triển, hướng tới mục tiêu thương mại hóa công nghệ trong tương lai, góp phần thúc đẩy quá trình chuyển đổi năng lượng bền vững.
