Electrocatalizadores de alto rendimiento de óxido de iridio y molibdeno para la oxidación del agua en ácido:...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• Los óxidos de iridio (Ir) son catalizadores cruciales pero costosos para la reacción de evolución del oxígeno (OER) en medios ácidos.
• El desarrollo de alternativas rentables o la mejora de la utilización de la energía es esencial para una catálisis eficiente de los REA.

Objetivo del estudio:

• Explorar el vasto espacio de fases de los óxidos mixtos basados en Ir para mejorar el rendimiento OER.
• Identificar los dopantes prometedores que mejoran la actividad y la estabilidad de la OER, reduciendo al mismo tiempo el contenido de Ir.

Principales métodos:

• Utilizó un flujo de trabajo que combina la optimización bayesiana asistida por aprendizaje automático y la teoría funcional de densidad (DFT) para la detección de materiales.
• Sintetizó y caracterizó óxidos mezclados de Ir-Mo como electrocatalizadores de película delgada.

Principales resultados:

• Se ha identificado el molibdeno (Mo) como un dopaje prometedor para los catalizadores OER basados en Ir tolerantes al ácido.
• Los óxidos mezclados de Ir-Mo mostraron sobrepotenciales ~ 30 mV más bajos en comparación con el Ir puro.
• Se obtienen tasas de disolución de Ir un 24% más bajas en óxidos de Ir-Mo que en Ir puro.

Conclusiones:

• El molibdeno es un dopaje altamente eficaz para mejorar los catalizadores OER basados en Ir.
• El aprendizaje automático acelera el descubrimiento y la optimización de nuevos materiales catalíticos.
• El flujo de trabajo desarrollado demuestra el potencial de la IA para guiar la investigación en ciencias de los materiales.