Hidróxidos de metal de transición de película delgada depositados por electrodos oxidativos como catalizadores de la...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Almacenamiento de energía renovable

Sus antecedentes:

• La electrólisis del agua es crucial para almacenar energía renovable como combustibles químicos.
• La reacción de evolución del oxígeno (OER) es el principal cuello de botella energético en la electrólisis del agua.
• El desarrollo de catalizadores OER eficientes es esencial para mejorar el rendimiento de la electrólisis.

Objetivo del estudio:

• Introducir un nuevo método electroquímico para el depósito de metales de transición de película delgada (óxido) hidróxido catalizadores para OER.
• Investigar la relación entre la carga del catalizador y la actividad.
• Clasificar e identificar los catalizadores OER de alta actividad para una eficiente electrólisis del agua.

Principales métodos:

• Deposición electroquímica de catalizadores de película delgada.
• Balanza de microcristales de cuarzo electroquímica para la determinación precisa de la carga (< 1 μg cm-2).
• Voltametría y espectroscopia de impedancia para establecer relaciones de carga y actividad.

Principales resultados:

• Los catalizadores de película delgada exhiben nanodomains de cristalinidad.
• Identificamos una zona de actividad intrínseca para todos los catalizadores.
• Los catalizadores se clasifican en tres categorías de actividad, siendo FeNiOx, CoFeOx y CoFeNiOx las más activas.
• Se obtienen bajos sobrepotenciales (240-270 mV) para altas densidades de corriente (10-100 mA cm-2) con CoFeOx y CoFeNiOx.

Conclusiones:

• El nuevo método de deposición produce catalizadores OER de alto rendimiento.
• CoFeOx y CoFeNiOx demuestran una excelente actividad y potencial para electrodos de ánodo eficientes.
• Este avance facilita la fabricación de catalizadores efectivos para el almacenamiento de energía renovable a través de la electrólisis del agua.