Nikel asosidagi yangi katalizator qimmatbaho metallarsiz arzon vodorod yoqilgʻi elementlarini yaratish imkonini beradi

Vodorodda ishlaydigan yoqilgʻi elementlari koʻpincha qazilma yoqilgʻilarga toza muqobil sifatida qaraladi, ammo ularning yuqori narxi uzoq vaqt davomida keng qoʻllanilishini cheklab kelgan. Bu qimmatlikning asosiy sababi anʼanaviy konstruksiyalarda zarur boʻlgan platina kabi kamyob va qimmatbaho metallarga bogʻliqlikda. Endi esa olimlar platinaga boʻlgan ehtiyojni butunlay bartaraf etuvchi yangi yondashuvni ishlab chiqdilar. 

Bu esa yoqilgʻi elementlarini ancha arzonlashtirish imkonini berishi mumkin.

Odatdagi yoqilgʻi elementlarida vodorodni elektr energiyasiga aylantiradigan kimyoviy reaksiyalar kuchli kislotali muhitda sodir boʻladi. Biroq bunday sharoitda samarali ishlay oladigan va yemirilmaydigan metallar juda kam, asosan platina. 

Uning chidamliligi yuqori narx bilan taʼminlanadi, bu esa texnologiyani ommaviy joriy etishni qiyinlashtiradi.
Xarajatlarni kamaytirish maqsadida Kornell universiteti tadqiqotchilari kislotali emas, balki ishqoriy muhitda ishlaydigan yoqilgʻi elementlarini oʻrgandilar. Nisbatan yumshoq ishqoriy muhitda nikel kabi keng tarqalgan va arzon metallardan foydalanish mumkin. 

Biroq bu gʻoya jiddiy muammoga duch kelgan: reaksiyalar tezligining pastligi, bu esa elementlar samaradorligini pasaytiradi.Soʻnggi yutuq nikeldan tayyorlangan va juda yupqa uglerod qatlami bilan qoplangan maxsus katalizator bilan bogʻliq. Bu qoplama hal qiluvchi ahamiyatga ega. Nikel odatda tez yemirilishga moyil boʻlsa-da, uglerod qatlami uni shikastlanishdan himoya qiladi va shu bilan birga zarur reaksiyalarning kechishiga imkoniyat yaratadi. Qoplama juda yupqa — atigi bir necha atom qalinligida — boʻlgani uchun u elektronlar oqimini toʻsmaydi, balki himoya qalqoni sifatida ishlab, nikelning vaqt oʻtishi bilan barqaror va samarali boʻlishini taʼminlaydi. 

Bunday oʻylangan konstruksiya qimmat materiallarsiz ham yoqilgʻi elementlarining samaradorligini saqlash imkonini beradi.Sinovlar yangi katalizator gʻaroyib natijalar berishi mumkinligini koʻrsatdi. Yoqilgʻi elementida boshqa arzon material bilan birgalikda qoʻllanilganda, tizim yuqori quvvat koʻrsatkichlariga erishdi.

Natijalar shuni koʻrsatdiki, nikel metalli yuzasi vodorodning oksidlanish reaksiyasini samarali katalizlash uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega va qaytariladigan vodorod elektrodiga nisbatan +0,3 V dan yuqori potensiallarda α-Ni(OH)₂ hosil boʻlishi katalizatorning faolligini pasayishiga olib keladi.