Aproximación a las densidades de corriente industrialmente relevantes para la oxidación de hidrógeno con un material...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los catalizadores eficientes son cruciales para la adopción generalizada de las pilas de combustible y los electrolizadores.
• Los metales del grupo del platino (PGM) son actualmente dominantes pero caros, lo que impulsa la búsqueda de alternativas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un ánodo sin metal de grupo platino para la reacción de oxidación de hidrógeno (HOR).
• Para lograr una alta actividad catalítica y densidades de corriente utilizando un enfoque de catalizador molecular.

Principales métodos:

• Desarrolló un ánodo basado en moléculas mediante la integración no covalente de un catalizador de tipo DuBois de Ni bioinspirado en una capa de difusión de gas modificada por nanotubos de carbono.
• Optimizado el nivel de hidratación de la capa activa para mejorar el rendimiento.

Principales resultados:

• Se logró una densidad de corriente récord de 214 ± 20 mA cm-2 a 0,4 V frente a RHE a 25 °C.
• Densidades de corriente industrialmente relevantes obtenidas a 55 °C (150 ± 20 mA cm−2 a 0,1 V y 395 ± 30 mA cm−2 a 0,4 V de potencia excesiva).
• Se ha demostrado un alto control de la carga del sitio catalítico a través de la estrategia de inmovilización leve.

Conclusiones:

• El ánodo basado en moléculas desarrollado muestra una promesa significativa para las plataformas electrocatalíticas libres de PGM.
• Este enfoque ofrece una vía viable para el avance de las tecnologías de conversión de energía.
• Las investigaciones adicionales sobre catalizadores moleculares pueden acelerar el despliegue de pilas de combustible y electrolizadores.