Actividad de evolución de alto oxígeno sin precedentes de electrocatalisadores derivados de estructuras metálicas...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Energía renovable

Sus antecedentes:

• La reacción de evolución del oxígeno (OER) es vital para los sistemas de almacenamiento de energía.
• El desarrollo de electrocatalizadores OER de metales no nobles eficientes, duraderos y escalables es un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Sintetizar y evaluar nuevos electrocatalizadores mezclados de níquel/hidróxido de cobalto para el REA.
• Investigar el potencial de las películas delgadas de marco metálico-orgánico montado en superficie (SURMOF) como precursores de los electrocatalizadores OER.

Principales métodos:

• Derivación en un solo paso de electrocatalizadores mezclados de níquel/hidróxido de cobalto a partir de películas finas de SURMOF cultivadas capa por capa en sustratos de electrodos.
• Caracterización electroquímica de la actividad y estabilidad del OER en solución alcalina.
• Análisis de la morfología del catalizador y de la exposición del sitio activo.

Principales resultados:

• Los electrocatalizadores mezclados de níquel/hidróxido de cobalto derivados muestran una alta actividad y estabilidad OER en medios alcalinos.
• Se ha logrado una actividad de masa de ~2,5 mA·μg-1 a 300 mV de sobrepotencial, superando significativamente a los catalizadores de referencia IrO2 y de última generación.
• El recubrimiento ultrafino de electrocatalizador derivado de los SURMOF aumenta la exposición de los sitios activos de Ni y Co.

Conclusiones:

• Los hidróxidos mixtos de níquel y cobalto derivados de SURMOF representan una clase muy prometedora de electrocatalizadores de metales no nobles para la reacción de evolución del oxígeno.
• La síntesis fácil y el rendimiento superior ofrecen una vía escalable para aplicaciones avanzadas de almacenamiento de energía.