ಕೊರಿಯಾದ ಉಲ್ಸಾನ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಸಂಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ (ಉಲ್ಸಾನ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ) ಜೇಫಿಲ್ ಚೋ ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡವು ಪರಿಚಯಿಸಿದ ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ಡ್ ಮೆಲಮೈನ್ ಫೋಮ್, ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಒಂದು ನವೀನ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಆಗಿದೆ, ಇದು ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಿರುವ ಪರಿಹಾರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಲೋಹ-ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಕೊರಿಯನ್ ಮತ್ತು ಅಮೇರಿಕನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ತಂಡವು ಈಗ ಕೈಗೆಟುಕುವ ಮೆಲಮೈನ್ ಫೋಮ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಹೊಸ ವಸ್ತುವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಸರಂಧ್ರತೆಯು ವೇಗದ ಸಾಮೂಹಿಕ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಸುಗಮಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಕೇಂದ್ರಗಳು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹ-ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಿಗೆ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳ ಆಮ್ಲಜನಕ-ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ತೀವ್ರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ.
ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಲೋಹ-ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಆಮ್ಲಜನಕದ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಕಡಿತ, ಅಂದರೆ ಆಮ್ಲಜನಕ ಕಡಿತ ಕ್ರಿಯೆ (ORR). ಈ ಕ್ರಿಯೆಯು ಅದರ ನಿಧಾನಗತಿಯ ದರದಿಂದಾಗಿ ಗಣನೀಯವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೋಶಗಳ ದಕ್ಷತೆಯು ಅದು ಇರಬಹುದಾದಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.
ವೇಗವರ್ಧಕ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಆಮ್ಲಜನಕವು ನೀರಿನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುವುದನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು, ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ OH- ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಸಮಸ್ಯೆಯೆಂದರೆ ಘನ, ದ್ರವ ಮತ್ತು ಅನಿಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸಂಕೀರ್ಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಸಾಗಣೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ತುಂಬಾ ನಿಧಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಂದ್ರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೊರಹಾಕುವಾಗ.
ಪ್ಲಾಟಿನಂನಂತಹ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿರುವ ಲೋಹವನ್ನು ನುಣ್ಣಗೆ ಹರಡಿರುವ ರಂಧ್ರವಿರುವ ಇಂಗಾಲದ ಆಧಾರದಿಂದ (ಇಂಗಾಲ ಕಪ್ಪು) ಮಾಡಲಾದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳು ಈ ಚಲನಶೀಲ ಪ್ರತಿಬಂಧವನ್ನು ಬಹಳ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅವು ದುಬಾರಿಯಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳನ್ನು ವ್ಯಾಪಕ ಅನ್ವಯಕ್ಕೆ ಅಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಉಲ್ಸಾನ್ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಸೈನ್ಸ್ ಅಂಡ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (ಕೊರಿಯಾ) ದ ಜೇಫಿಲ್ ಚೋ ಮತ್ತು ಜಾರ್ಜಿಯಾ ಇನ್‌ಸ್ಟಿಟ್ಯೂಟ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಾಲಜಿ (ಯುಎಸ್‌ಎ) ದ ಮೈಲಿನ್ ಲಿಯು ನೇತೃತ್ವದ ತಂಡವು ಹೆಚ್ಚು ಆರ್ಥಿಕ ಪರ್ಯಾಯವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿತ್ತು.
ಹೊಸ ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಕ್ಯಾಟಲಿಸ್ಟ್ ಅನ್ನು ಸಂಶ್ಲೇಷಿಸಲು ಬ್ರೇಕ್‌ವಾಟರ್‌ಗಳ ಟೆಟ್ರಾಪಾಡ್ ರಚನೆಯಿಂದ (ಗ್ರೀಕ್ ಟೆಟ್ರಾ: ನಾಲ್ಕು, ಪೋಡ್ಸ್: ಅಡಿ) ಅವರು ಸ್ಫೂರ್ತಿ ಪಡೆದಿದ್ದಾರೆ. ಕಾಲ್ಪನಿಕ ಟೆಟ್ರಾಹೆಡ್ರನ್‌ನ ಮೂಲೆಗಳ ಕಡೆಗೆ ನಾಲ್ಕು "ಅಡಿಗಳು" ಇರುವ ಟೆಟ್ರಾಪಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಕರಾವಳಿಯಲ್ಲಿ ಹಾಗೂ ಅಣೆಕಟ್ಟುಗಳು ಮತ್ತು ಪಿಯರ್‌ಗಳ ಬಳಿ ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ದಡಕ್ಕೆ ಅಪ್ಪಳಿಸುವ ಅಲೆಗಳ ಬಲವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಈ ರಚನೆಗಳು ಅವುಗಳ ಅನೇಕ ದೊಡ್ಡ ಕುಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಮುದ್ರ ಜೀವಿಗಳಿಗೆ ಆಶ್ರಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ಮೆಲಮೈನ್ ಫೋಮ್ ಅನ್ನು ಪೈರೋಲೈಸ್ ಮಾಡಿ ಗಾರೆ ಮತ್ತು ಕೀಟದಿಂದ ಪುಡಿಮಾಡಿದಾಗ, ಅದು ಟೆಟ್ರಾಪಾಡ್‌ಗಳನ್ನು ಹೋಲುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ತುಣುಕುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ.
ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮೆಲಮೈನ್ ಫೋಮ್ ಅನ್ನು ಕಬ್ಬಿಣದ ಕ್ಲೋರೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಾರಜನಕ-ಡೋಪ್ಡ್ ಕೆಟ್ಜೆನ್‌ಬ್ಲಾಕ್ (ಕಾರ್ಬನ್ ಕಪ್ಪು ಕಣಗಳನ್ನು ನಡೆಸುವುದು) ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದರು. ಅವರು ಈ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ ಮಾಡಿ ಸಲ್ಫ್ಯೂರಿಕ್ ಆಮ್ಲದೊಂದಿಗೆ ಹೊರತೆಗೆದರು. ಕಾರ್ಬನ್ ಕಪ್ಪು ಬಣ್ಣದ ನ್ಯಾನೊಪರ್ಟಿಕಲ್‌ಗಳಿಂದ ತುಂಬಿದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ನ್ಯಾನೊಟೆಟ್ರಾಪಾಡ್‌ಗಳು ಬಹಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೇಲ್ಮೈ ವಿಸ್ತೀರ್ಣವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವೇಗವರ್ಧಕವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯ ಕೇಂದ್ರಗಳು (Fe/Fe3C, ಮತ್ತು CN ಗುಂಪುಗಳು), ಮತ್ತು ತ್ವರಿತ ಸಾಮೂಹಿಕ ಸಾಗಣೆಗೆ ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುವ ಅನೇಕ ರಂಧ್ರಗಳು. ಈ ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವವು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಲೋಹ-ಆಧಾರಿತ ಕ್ಯಾಥೋಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಬಹುದು - ಕಡಿಮೆ ಬೆಲೆಯಲ್ಲಿ. ಇವು ಹೊಸ ಪೀಳಿಗೆಯ ಅಗ್ಗದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾದ ಲೋಹ-ಗಾಳಿಯ ಬ್ಯಾಟರಿಗಳು ಮತ್ತು ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳಿಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಭರವಸೆಯ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸಬಹುದು.
ಇಂಧನ ಕೋಶಗಳು ಮತ್ತು ಬ್ಯಾಟರಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಮೆಲಮೈನ್ ಫೋಮ್ ಅನ್ನು ಕಾರ್ಬೊನೈಸ್ ಮಾಡಲು SINOYQX ಚೀನಾದ ಕೆಲವು ಸಂಸ್ಥೆಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯಗಳನ್ನು ಬೆಂಬಲಿಸುತ್ತಿದೆ .