Cuestiones de estabilidad oxidativa: un estudio de caso de las nanohojas de hidruro de paladio para pilas de...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Conversión de energía

Sus antecedentes:

• Los electrocatalizadores basados en paladio (Pd) se exploran como alternativas al platino (Pt) para las pilas de combustible de membrana de intercambio aniónico (AEMFC).
• Los catalizadores actuales basados en Pd para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) a menudo muestran un mal rendimiento y generalmente se prueban en condiciones limitadas (temperatura ambiente, electrodo de disco giratorio).
• La traducción de resultados de laboratorio prometedores a aplicaciones prácticas de pilas de combustible sigue siendo un desafío importante.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y evaluar nuevos electrocatalizadores basados en Pd para la ORR en medios alcalinos.
• Investigar el efecto de la temperatura en la actividad ORR de los catalizadores basados en Pd.
• Evaluar el rendimiento de estos catalizadores en conjuntos de electrodos de membrana (MEA).

Principales métodos:

• Síntesis de nanohojas de hidruro de paladio (PdH) con soporte de carbono (PdH NS).
• Evaluación electroquímica mediante la voltametría de disco giratorio (RDE) a varias temperaturas.
• Pruebas de rendimiento en conjuntos de electrodos de membrana (MEA).

Principales resultados:

• El PdH NS sintetizado exhibió una actividad de masa ORR superior (0,67 A mg-1) y una actividad específica (1,07 mA cm-2 a 0,95 V frente a RHE).
• El rendimiento de PdH NS superó el de los catalizadores comerciales Pd/C y Pt en medios alcalinos.
• El estudio sistemático reveló el impacto de la estabilidad oxidativa en el rendimiento de la ORR a diferentes temperaturas.

Conclusiones:

• PdH NS demuestran una actividad ORR excepcional, lo que los hace muy prometedores para aplicaciones AEMFC.
• La comprensión de la influencia de la temperatura y la estabilidad oxidativa es crucial para el diseño de catalizadores ORR efectivos.
• Esta investigación proporciona información crítica para avanzar en el desarrollo de electrocatalisadores para pilas de combustible alcalinas.