AI summary
Inovasi dalam struktur katalis dapat meningkatkan efisiensi sel bahan bakar dengan mengurangi ketergantungan pada platinum. Transportasi oksigen yang lebih baik dalam sel bahan bakar mendukung pengurangan biaya dan kompleksitas sistem. Penelitian ini memberikan harapan bagi pengembangan teknologi energi bersih di tengah upaya mencapai emisi net-zero. Fuel cell proton exchange membrane (PEMFC) sejak lama menghadapi masalah utama yaitu transportasi oksigen yang buruk, sehingga performanya terbatas dan membutuhkan banyak platinum yang mahal. Kini, peneliti di Tiongkok menemukan cara inovatif menggunakan kerangka organik kovalen (COFs) berbasis triazine untuk mengatasi masalah ini.Dengan memanfaatkan COF yang berinteraksi dengan Nafion, lapisan katalis dapat dibuat dengan jaringan pori nano tersusun rapi yang membantu oksigen bergerak lebih efisien langsung ke situs katalis. Hal ini menurunkan resistensi oksigen sebesar 38 persen dan meningkatkan pemanfaatan platinum secara signifikan.Hasilnya, fuel cell yang dikembangkan mampu mencapai kepadatan daya puncak 1,55 W/cm² dengan pemakaian platinum hanya sebesar 0,05 mg_Pt/cm², yang merupakan angka sangat rendah namun performanya setara dengan desain fuel cell yang menggunakan platinum lebih banyak.Inovasi ini sangat penting untuk strategi Tiongkok mencapai net-zero emisi pada 2060 dan mempercepat adopsi kendaraan bertenaga hidrogen. Pengurangan penggunaan platinum tidak hanya menekan biaya, tapi juga mengurangi ketergantungan pada pasokan logam langka yang rentan geopolitik.Selain itu, teknologi ini bisa diaplikasikan pada sistem elektrokimia lain seperti elektroliser dan reaktor sintesis amonia, serta membantu mengurangi kebutuhan sistem pendukung seperti kompresor dan humidifier. Dengan begitu, fuel cell bisa menjadi lebih sederhana, murah, dan efektif untuk berbagai aplikasi, khususnya di daerah terpencil dan iklim panas.
Penemuan ini merupakan terobosan penting karena mengatasi masalah fundamental transportasi oksigen yang telah lama menghambat perkembangan PEMFC secara komersial. Jika berhasil diterapkan secara luas, ini bisa menjadi titik balik yang mengubah lanskap energi hidrogen dengan menjadikan teknologi ini lebih terjangkau dan dapat diandalkan.