PdMo bimetaleno para la catálisis de reducción de oxígeno

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Energía renovable

Sus antecedentes:

• Los procesos electrocatalíticos son cruciales para la energía renovable, pero la reducción lenta del oxígeno (ORR) y la cinética de la evolución del oxígeno (OER) son grandes desafíos.
• Los catalizadores metálicos del grupo platino a menudo se requieren para una alta actividad, pero son caros y menos efectivos en medios alcalinos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un electrocatalizador altamente activo y estable para ORR y OER en electrolitos alcalinos.
• Explorar el potencial del bimetaleno de paladio-molibdeno (PdMo) como material de cátodo para las baterías de Zn-aire y Li-aire.

Principales métodos:

• Síntesis de PdMo bimetaleno, una hoja de metal altamente curvada de un nanómetro de espesor.
• Caracterización electroquímica del bimetaleno PdMo para la actividad ORR y OER y la durabilidad en electrolitos alcalinos.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para comprender las relaciones estructura-actividad.

Principales resultados:

• El bimetaleno PdMo muestra una alta actividad de masa (16,37 A/mg Pd para ORR) y estabilidad a lo largo de 30.000 ciclos.
• La actividad de masa alcanzada es significativamente mayor que la de los catalizadores comerciales Pt/C y Pd/C.
• Los cálculos de DFT indican una unión optimizada de oxígeno debido a los efectos de aleación, deformación y tamaño cuántico.

Conclusiones:

• El bimetaleno PdMo es un electrocatalizador prometedor, eficiente y estable para ORR y OER en medios alcalinos.
• Su estructura única y sus propiedades electrónicas ofrecen una vía para mejorar los dispositivos de almacenamiento y conversión de energía.
• Los materiales metálicos representan una nueva clase de catalizadores prometedores para la electrocatálisis energética.