Electrocatalizadores de alto rendimiento para la reducción de oxígeno derivados de polianilina, hierro y cobalto

Área de la Ciencia:

• La electroquímica es electroquímica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La catálisis de la catálisis.

Sus antecedentes:

• El alto costo del platino dificulta la adopción de pilas de combustible de electrolito de polímero.
• El desarrollo de catalizadores rentables para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) es crucial para la aplicación generalizada de celdas de combustible.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar catalizadores de metales no preciosos para la reacción de reducción de oxígeno (ORR).
• Para lograr un rendimiento comparable a los catalizadores a base de platino a un costo sostenible para aplicaciones de alta potencia, incluida la automoción.

Principales métodos:

• Utilizó polianilina como precursor para una plantilla de carbono-nitrógeno.
• Catalizadores que contienen hierro y cobalto sintetizados mediante tratamiento a alta temperatura.
• Evaluación del rendimiento del catalizador en aplicaciones de celdas de combustible.

Principales resultados:

• Desarrolló catalizadores de metales no preciosos con una actividad cercana a los sistemas basados en platino.
• Logró una notable estabilidad de 700 horas a una tensión de 0,4 V en la pila de combustible.
• Se ha demostrado una excelente selectividad de cuatro electrones con un rendimiento de peróxido de hidrógeno <1,0%.

Conclusiones:

• Los catalizadores de metales no preciosos basados en hierro y cobalto ofrecen una alternativa viable y rentable al platino para ORR.
• Estos catalizadores muestran potencial para permitir aplicaciones de celdas de combustible de alta potencia, como en la industria automotriz.