日本東北大學與秋田大學、北海道大學、物質材料研究機構(NIMS)等單位合作，利用農業廢棄物「稻殼」與礦山副產物「黃鐵礦(Pyrite)」作為原料，成功開發出「燃料電池用觸媒」。此次的研究成果是一項永續材料開發的新嘗試，不僅展現了從未利用資源中創造高性能之機能材料的潛力，今後亦可望取代稀有資源白金(Pt)。
在金屬空氣電池、燃料電池等裝置中，負責「氧還原反應(ORR)」的觸媒材料具有重要作用。目前電池內的氧反應主要依賴價格高昂且稀缺的白金觸媒。因此，東北大學研究團隊著手開發價格低廉且具有永續性的替代材料，期藉此降低供應風險與成本。研究團隊首先將稻殼浸泡於含有來自黃鐵礦之鐵離子的水溶液中一整晚，其後透過水熱碳化處理，使鐵均勻分散至材料內部。接著在氮氣氣氛下進行高溫碳化的同時加入尿素，進行促進Fe-N結構形成的氮摻雜(Nitrogen Doping)。
透過兩階段製程，鐵與氮得以有效導入，並形成具優異反應活性的結構。此外，稻殼所含的非晶質二氧化矽有助於結構的穩定化，促使整體耐久性得以提升。最終獲得的觸媒在酸性、中性及鹼性等所有條件下都展現出與白金觸媒相當的起始電位(Onset Potential)。此外，研究團隊在酸性條件下進行14小時的連續運轉測試後，新觸媒的電流保持率甚至超越了白金媒體(40 wt% Pt/C)，證實其具有極佳的耐久性。