แต่เพื่อให้มีประสิทธิภาพอย่างแท้จริง URFC จำเป็นต้องมีตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสองฟังก์ชัน ซึ่งหมายความว่าในโหมดอิเล็กโทรไลเซอร์ ตัวเร่งปฏิกิริยาควรอำนวยความสะดวกในการแยกน้ำเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน และในโหมดเซลล์เชื้อเพลิงจะช่วยให้การรวมตัวกลับเป็นน้ำได้ง่ายขึ้น ทีมนักวิจัยได้ค้นพบตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสองฟังก์ชันที่ยอดเยี่ยมสำหรับอิเล็กโทรดออกซิเจน

งานของพวกเขาได้รับการตีพิมพ์ในวารสารการดำเนินการของสถาบันวิทยาศาสตร์แห่งชาติ

"ต่างจากขั้วไฟฟ้าไฮโดรเจนซึ่งแพลตตินัมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสองฟังก์ชันที่มีประสิทธิภาพ การระบุตัวเร่งปฏิกิริยาที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กโทรดออกซิเจนเป็นเรื่องที่ท้าทายมาก เนื่องจากจลนพลศาสตร์ที่ซบเซาของการลดออกซิเจนและวิวัฒนาการของออกซิเจน" ประเลย์ เกียน ซึ่งปัจจุบันทำงานที่ Intel กล่าว เป็นผู้ร่วมวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตในห้องทดลองของ Ramani ที่ McKelvey School of Engineering ที่ Washington University ใน St. Louis และทำหน้าที่เป็นผู้เขียนคนแรกของหนังสือพิมพ์

Sulay Saha นักวิจัยด้านดุษฏีบัณฑิตในห้องปฏิบัติการของ Ramani และการวิจัยของ Gayen ได้รับคำแนะนำจากหลักการแรก โดยคำนึงถึงคุณสมบัติพื้นฐานของสารต่างๆ ก่อนที่จะไปที่ห้องปฏิบัติการเพื่อทดสอบตัวเร่งปฏิกิริยาที่อาจเกิดขึ้น

ร่วมกับอดีตนักวิจัยระดับปริญญาตรีและผู้เขียนร่วม Xinquan Liu ทีมงานได้ระบุและพัฒนา Pt-Pyrochlore ซึ่งเป็นส่วนผสมของแพลตตินั่มและลีด ruthenate pyrochlore ซึ่งให้ผลการทำงานสองด้านสูง

"ดัชนีสองฟังก์ชัน" เป็นการวัดความสามารถของตัวเร่งปฏิกิริยาในการอำนวยความสะดวกทั้งทิศทางไปข้างหน้าและย้อนกลับของปฏิกิริยา "เราต้องการให้ดัชนีต่ำ" กฤติกา ชาร์มา นักศึกษาปริญญาเอกสาขาวิศวกรรมศาสตร์กล่าว "ศูนย์ เป็นการดี" ตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่นี้มีดัชนีการทำงานสองหน้าที่ 0.56 โวลต์ ซึ่งต่ำมากเมื่อเทียบกับตัวเร่งปฏิกิริยาอื่นๆ ที่รายงาน เมื่อใช้ในอุปกรณ์ URFC ที่พัฒนาโดยห้องปฏิบัติการ ตัวเร่งปฏิกิริยาช่วยให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานแบบไปกลับ (RTE) อยู่ที่ 75% ซึ่งเป็นประสิทธิภาพแบบไปกลับที่รายงานสูงสุดใน URFC ประเภทนี้

ด้วยประสิทธิภาพสูงดังกล่าว URFCs ที่พัฒนาขึ้นจึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานต่างๆ เช่น เรือดำน้ำ โดรน ยานอวกาศ และสถานีอวกาศ ตลอดจนการจัดเก็บพลังงานนอกกริด