Catalizadores de celdas de combustible de cobalto y platino de carga ultrabaja derivados de estructuras de...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La reducción del contenido de platino es clave para reducir los costos de las pilas de combustible.
• El desarrollo de electrocatalizadores altamente activos y estables es esencial para el funcionamiento eficiente de las pilas de combustible.

Objetivo del estudio:

• Para crear nuevos electrocatalizadores con carga de platino ultrabaja para mejorar el rendimiento de la pila de combustible.
• Investigar los efectos sinérgicos de las nanopartículas de platino-cobalto y sustratos libres de PGM.

Principales métodos:

• Utilizó estructuras de imidazolato zeolítico cobalto o cobalto-zinco bimetálico como precursores.
• Las nanopartículas de núcleo de platino-cobalto preparadas sobre un sustrato libre de PGM.
• Empleó el modelado computacional para comprender los mecanismos catalíticos.

Principales resultados:

• Se obtienen altas actividades de masa de reacción de reducción de oxígeno (ORR, por sus siglas en inglés) (1,08 y 1,77 A mgPt-1).
• Se ha demostrado un excelente rendimiento de las pilas de combustible bajo O2 o aire a alta tensión y corriente.
• Los catalizadores conservaron el 64% y el 15% de la actividad inicial después de 30.000 ciclos de voltaje.

Conclusiones:

• La catálisis sinérgica entre las nanopartículas de Pt-Co y los sitios libres de PGM mejora la actividad y la durabilidad de ORR.
• Este enfoque ofrece una estrategia prometedora para los electrocatalizadores de pila de combustible rentables.