El anión de superficie promueve electrocatalizadores Pt con alta tolerancia a CO en el rendimiento de la pila de...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El platino (Pt) es un electrocatalizador clave en las pilas de combustible, pero sufre envenenamiento por CO.
• La tolerancia al CO es crucial para la aplicación práctica de las pilas de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), especialmente con el CO residual en los combustibles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar electrocatalizadores basados en Pt con mayor tolerancia al CO para aplicaciones de pilas de combustible.
• Investigar el mecanismo por el cual los aniones superficiales mejoran la tolerancia al CO en los electrocatalizadores Pt.

Principales métodos:

• Modificación de las nanopartículas Pt con aniones de superficie, incluidos los elementos no metálicos.
• Pruebas electroquímicas de catalizadores Pt modificados en entornos de envenenamiento por CO (medias y células completas).
• Propuso un mecanismo general que involucra retroalimentación de electrones de los aniones de superficie para desplazar hacia abajo el centro de la banda Pt d.

Principales resultados:

• El Pt modificado por aniones de superficie de fósforo (P-Pt) exhibió una tolerancia al CO 10 veces mayor en comparación con el Pt/C comercial.
• P-Pt mostró una disminución mínima del rendimiento (8,4%) en condiciones de envenenamiento por CO.
• Demostró un rendimiento electrocatalítico robusto en las pruebas de celdas de combustible medias y completas.

Conclusiones:

• Los aniones superficiales, en particular el fósforo, pueden mejorar significativamente la tolerancia al CO de los electrocatalizadores Pt.
• El mecanismo implica la retroalimentación de electrones de los aniones que debilitan la adsorción de CO en la superficie Pt.
• Este enfoque ofrece un camino hacia electrocatalizadores robustos y de alto rendimiento basados en Pt para PEMFC prácticos.