两年前，麻省理工学院的丹尼尔·诺塞拉及其同事扩大了两年前发表的工作，发现了另一种基于廉价且广泛使用的材料的配方，可以有效地催化水分子的分解。这最终可以形成新的存储系统的基础，使建筑物在能源方面完全独立和自我维持：系统将使用来自阳光或风等间歇性能源的能量来制造氢燃料，然后可以用于燃料电池或其他装置，以根据需要产生电力或运输燃料。
Nocera，Henry Dreyfus能源教授和化学教授说，太阳能是满足世界不断增长的能源需求的唯一可行的长期方式，存储技术将是使阳光变得实用的关键因素作为主要的能源来源。他将研究的重点放在开发更便宜，更耐用的材料上，用作电子设备中的电极，用电来分离水分子中的氢和氧原子。通过这样做，他的目的是模仿光合作用的过程，植物通过这个过程收获阳光并将能量转化为化学形式。
Nocera描绘了小型系统，其中屋顶太阳能电池板将为家庭提供电力，而任何多余的系统将用于电解槽 - 一种用于分解水分子的装置 - 以产生氢气，其将储存在罐中。当需要更多能量时，氢气将被输送到燃料电池，在那里它将与空气中的氧气结合形成水，同时发电。
电解槽使用两个不同的电极，其中一个释放氧原子而另一个释放氢原子。虽然氢气可以提供可存储的能量来源，但氧气方面却更加困难，因此他和许多其他研究小组都集中了他们的努力。在2008年的一篇科学论文中，Nocera报道了一种基于钴元素的氧气生产电极的耐用和低成本材料的发现。
现在，在“ 美国国家科学院院刊”(PNAS)期刊上发表的研究中，Nocera与博士后研究员MirceaDincă和研究生Yogesh Surendranath一起报告了另一种材料的发现，该材料也可以有效和可持续地发挥作用。产氧电极。这次材料是硼酸镍，由比以前发现的更丰富和便宜的材料制成。
Nocera说，更为重要的是，新的发现显示原始化合物不是一种独特的异常物质，并且表明可能存在一整套这样的化合物，研究人员可以研究这些化合物以寻找具有最佳特征组合的化合物。提供广泛，长期的储能技术。
“有时如果你做了一件事，而且只做了一次，”Nocera说，“你不知道 - 它是不寻常的还是不寻常的，还是常见的?” 他说，在这种情况下，新材料“保持了钴基电极中所有的廉价和易于制造的要求”，但“使用的金属甚至比钴还便宜”。
但该研究尚处于初期阶段。“这是一扇开门机，”Nocera说。“现在，我们知道化学方面的作用。下一个重要的事情之一就是继续调整系统，使其更快更好。这使我们走上了快速的技术道路。” 他说，虽然到目前为止发现的这两种化合物效果很好，但他确信，随着它们进行进一步的研究，甚至会发现更好的化合物。“我认为我们还没有发现银弹，”他说。
随着研究的继续，Nocera及其团队已将这些催化剂的生产率从两年前的水平提高了百倍。此外，虽然早期的论文和新报告关注的是氧产生侧的电极，但最初产生氢的另一个电极包括使用相对昂贵的铂催化剂。但在进一步的工作中，“我们完全摆脱了氢气方面的铂金，”Nocera说。“这不再是我们关注的问题，”他说，尽管这部分研究尚未正式报道。
最初的发现已经导致了一家名为Sun Catalytix的公司的成立，该公司的目标是在未来两年内将该系统商业化。他的研究项目最近获得了美国能源部高级研究计划局 - 能源部的一笔重要资助。
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