במעבדתו של פרופסור דוד זיתון נערכים שני פרויקטים מחקריים משולבים, שעניינם מדע בסיסי ומדע יישומי.
מטרתה של המעבדה היא לייצר חומרים מתקדמים (ננו-חומרים) סביבתיים שישמשו בכל המכשירים הקשורים לאנרגיה.
הפרויקטים המחקריים המתקיימים במעבדה
1. פיתוח סוללות סביבתיות לרכב חשמלי:
לפני כמה חודשים אישרה הממשלה הקמתו של מרכז אנרגיה משותף – מרכז מחקר לאומי להנעה אלקטרוכימית. במרכז נערכים שיתופי פעולה בין כמה אוניברסיטאות: אוניברסיטת בר-אילן, אוניברסיטת תל אביב, הטכניון, אוניברסיטת אריאל – הפרויקט הוא רחב ממדים, כ-12 קבוצות משתתפות בפרויקט, 4 מהן מאוניברסיטת בר-אילן. התקציב שניתן לצוותים כולם ל-5 שנים עומד על 45 מיליון ש”ח.
במעבדה מייצרים אלקטרודות שהן חלק חשוב מן הסוללה הסביבתית. כבר עתה פיתחו פרופסור זיתון וצוותו סוללות שהקיבול שלהן הוא פי 10 מהדרישה לצרכים מסחריים. לשם הפיתוח משתמש פרופסור זיתון בסיליקון, חומר זול ולא רעיל, שתכונותיו מוכרות.
ישנם שיתופי פעולה בתחום האנרגיה המתקיממים עם התעשייה כגון: בטרפלייס, תדיראן וחברות הזנק שונות (שבוגרי המחלקה בבר-אילן הקימו אוי הצטרפו אליהן).
החדשנות ופריצת הדרך במחקריו של פרופסור זיתון, מתבססות על הגישה וסוגי ננו-חלקיקי סיליקון. מכיוון שבסוללות ליתיום יש שינוי בנפח של האלקטרודת הסיליקון בעת כניסת הליתיום לאלקטורדה בזמן פריקה וטעינה. ולכן יש צורך לדאוג למקום מכיוון על מנת למנוע ניפוח לא רצוי היכול לפגוע בסוללה, הפתרון הוא עמודים שנמצאים במרחקים ספיציפיים בתוך האלקטרודה המרחק מאפשר לעמודים להתנפח ולהתכווץ בעת טעינה ופריקה בהתאמה, ללא פגיעה באיכות הסוללה. הטכניקה הזאת היא יחודית למעבדה של פרופסור זיתון. התחרות עם חוקרים אחרים היא גדולה ומאתגרת.
2. מתכת במידות ננו:
פרויקט מחקרי זה החל ממש עם הקמת המעבדה ועוסק במתכת במידות ננו. חלקיקים של המתכות מוצמדות לסיליקון, למשל, יצירת שכבה של זהב על מצע סיליקון, כל חלקיק במידת ננו. המטרה היא יצירת קטליזה – כל חלקיק הוא זרז שישמש בתאי דלק – תא אלקטרוכימי. בתוך התאי דלק מזרימים מימן וחמצן ובעזרת הזרז נוצרת תגובה ליצירת מים. זוהי אנרגיה ישירה למנוע חשמלי.
גם במנוע זה אפשר להשתמש לתחבורה – מנוע תחליפי לנפט.
כבר עתה יש סדרות של מכוניות כגון: מרצדס קלאס B במ”וו ואחרות שיש בהם תא אלקטרוכימי אך זה מתבסס על פלטינום. מחקרו של פרופסור זיתון עוסק באפשרות להיפטר מן הפלטינום שמחירו גבוה, כ2000 דולר ל30 גרם, פלטינה יקרה מזהב פי שניים. אך גם בו יש ספקולציה רבה. פרופסור זיתון מנסה ליצור את אותה התגובה באמצעות חומרים כגון ניקל ופלדיום שהם זולים פי 200 מפלטינום. חלקיקים אלו מורכבים מקליפה וליבה, והמטרה היא שכל התגובות יתרחשו על קליפת הדקיקה. המטרה היא ליצור חלקיקים שיש להם קליפה של החומר היקר, שבה תתאפשר הפעילות הרצויה, הקליפה מורכבת מפחות אטומים ולכן החלקיק כיחידה יהיה זול יותר ויעיל לשימוש.