Gần đây, ACSNano, một tạp chí quốc tế trong lĩnh vực vật liệu nano, đã công bố kết quả nghiên cứu "GoldenPalladiumZincOrderedIntermetallicsasOxygenReductionElectrocatalysts" của nhóm nghiên cứu của Giáo sư Wang Deli đến từ Trường Hóa học và Kỹ thuật Hóa học, Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong. Các tác giả đầu tiên của bài báo là Xiao Weiping, nghiên cứu sinh tiến sĩ năm 2015 và Yang Yao, nghiên cứu sinh tiến sĩ từ Đại học Cornell. Giáo sư Wang Deli là tác giả tương ứng duy nhất của bài báo và Đại học Khoa học và Công nghệ Huazhong là đơn vị tương ứng duy nhất.
Các thiết bị chuyển đổi và lưu trữ năng lượng sạch, hiệu quả và bền vững chắc chắn sẽ chiếm một vị trí quan trọng trong kiến trúc năng lượng tương lai. Trong số đó, pin nhiên liệu và pin kim loại-không khí đã thu hút nhiều sự chú ý trong lĩnh vực nguồn điện di động do hoạt động đơn giản, hiệu quả cao và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều vấn đề trong ứng dụng thương mại của loại pin này. Điểm nổi bật nhất là tốc độ phản ứng động học của phản ứng khử oxy (ORR) ở cực âm của pin chậm và quá thế phân cực lớn khiến công suất đầu ra và hiệu suất của pin giảm đi rất nhiều. Việc tìm kiếm các chất xúc tác catốt hiệu quả, ổn định và rẻ tiền là chìa khóa để thương mại hóa pin. Nhóm của Giáo sư Wang Deli cam kết thiết kế và phát triển các chất xúc tác có hàm lượng bạch kim thấp và không phải bạch kim cũng như nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt động. Dự kiến, các thông số cấu trúc của chất xúc tác sẽ được phân tích thông qua thiết kế lý thuyết và các phương pháp mô tả đặc tính vật lý tiên tiến, và mối quan hệ giữa cấu trúc và hoạt động của vật liệu xây dựng sẽ được tiết lộ thông qua nghiên cứu thực nghiệm. Cung cấp hướng dẫn và cơ sở cho việc thiết kế và ứng dụng các chất xúc tác liên quan. Trong nghiên cứu này, các chất xúc tác nano PdZn(O-PdZn) có bề mặt giàu Pd (độ dày lớp nguyên tử 5-6) được điều chế bằng phương pháp khử tẩm đơn giản và xử lý nhiệt độ cao sau đó. Kết quả phép thử ORR trong môi trường kiềm cho thấy xúc tác thể hiện hoạt tính khối lượng tăng gấp 3 lần so với Pd/C và Pt/C. Để cải thiện tốt hơn tính ổn định chu kỳ của nó, các nguyên tử Au chống ăn mòn đã được sửa đổi trong chất xúc tác bằng chiến lược thay thế tự phát. Kết quả cho thấy chất xúc tác biến tính (Au-O-PdZn) chỉ phân rã 6mV sau 30.000 chu kỳ ở thế năng nửa sóng. Các thử nghiệm điện hóa bằng cách lắp ráp chất xúc tác đã điều chế vào pin kẽm-không khí và pin lithium-oxy chứng minh rằng chất xúc tác có tiềm năng ứng dụng thực tế nhất định.
Kể từ khi tham gia vào đầu năm 2013, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Wang Deli đã đạt được một loạt tiến bộ nghiên cứu về thiết kế và mối quan hệ cấu trúc-hoạt động của các chất xúc tác bạch kim thấp. Năm 2018, nhóm nghiên cứu đã xuất bản một đánh giá được mời về mối quan hệ thiết kế và cấu trúc-hoạt động của các chất xúc tác ORR bạch kim thấp trong ACScatalysis (ACS Catal., 2018, 8(4), 3237-3256, DOI: 10.1021/acscatal.7b04420) . Ngày 5/4/2019, nhóm nghiên cứu tiếp tục công bố bài nghiên cứu có tên "Pt3Ni-Dày một nanometPt3NiBimetallicAlloyNanowiresAdvancedOxygenReductionReaction: IntegratingMultipleAdvantagesintoOneCatalyst" trên tạp chí ASCcatalysis. Tác giả đầu tiên của bài báo là Gong Mingxing, nghiên cứu sinh năm 2016 và đồng tác giả đầu tiên là sinh viên đại học năm 2015. Đặng Chí Bình. Trong nghiên cứu, nhóm tác giả đã tổng hợp dây nano lưỡng kim Pt3Ni siêu mịn (1nm) bằng phương pháp tổng hợp thủy nhiệt đơn giản, đưa nguồn Ni vào và điều chỉnh hợp lý độ phân cực của dung môi. Cấu trúc mô phỏng cho thấy tỷ lệ sử dụng của các nguyên tử Pt đạt 50%. Đồng thời, người ta thấy rằng hiệu suất xúc tác ORR của chất xúc tác đã được cải thiện một cách hiệu quả nhờ sử dụng nguyên tử Pt bề mặt cực cao, cấu trúc dây nano 1D siêu mịn, hiệu ứng cấu trúc điện tử và kiểm soát hiệu ứng ứng suất do hợp kim hóa mang lại. Các kết quả nghiên cứu liên quan khác đã được công bố trên NanoEnergy, Chem.Mater. và các tạp chí khác.
