Исследователи Monash University в Мельбурне разработали катод на основе галлия при участии коллег из RMIT University. В оптимизированных лабораторных условиях он позволил получать аммиак из азота с фарадеевской эффективностью 96% ± 6%. О результате Monash University сообщила 8 октября 2026 года; новость опубликовал Phys.org. Исследование вышло в журнале Cell Press Blue, DOI: 10.1016/j.cpblue.2026.100130.

Как сплав меняет реакцию

Молекулу азота трудно использовать для синтеза аммиака: атомы в ней соединены прочной тройной связью. В одном из электрохимических способов реакции помогает литий, но химия процесса ограничивает его энергетическую эффективность.

Вместо того чтобы получать на обычном электроде металлический литий, исследователи использовали материал на основе галлия. Он соединяется с литием и образует сплав. По сообщению Monash University, такая конструкция позволяет проводить опосредованную литием реакцию при более благоприятных электрических потенциалах, сохраняя способность активировать азот и получать аммиак.

Фарадеевская эффективность показывает, какая доля электрического заряда пошла на нужную реакцию. Представим условный электролизёр: заряд может участвовать в получении аммиака или расходоваться на побочные реакции. Показатель 96% ± 6% означает, что в описанных оптимизированных условиях почти весь измеренный ток был направлен на получение аммиака. Сама по себе эта цифра не равна энергетической эффективности всей установки.

Исследователи оценивают потенциальную энергетическую эффективность подхода как минимум в 22%. Это оценка, а не результат испытаний промышленного электролизёра. Авторы называют работу доказательством концепции: практический аппарат ещё предстоит создать и проверить.

От лабораторного катода к электролизёру

Следующий этап, по словам исследователей, состоит в том, чтобы встроить катоды в прототипы электролизёров, увеличить их размер и проверить длительное получение аммиака при конкурентной энергетической эффективности. В сообщении не приведены данные о продолжительности испытаний, скорости производства аммиака, плотности тока или долговечности катода.

Результат показывает, что энергетические ограничения литиевого метода можно менять конструкцией катода. Но он пока не доказывает, что технология сможет долго работать в большом масштабе. Различать лабораторные показатели, расчётные оценки и практические результаты приходится и при подготовке научной статьи.

Схема показывает, как галлийсодержащий катод участвует в литий-опосредованном получении аммиака и какие испытания нужны после лабораторного этапа.

Фото: PublicDomainPictures / Pixabay