La espectroscopia operando Raman revela subproductos de degradación de la oxidación de ionómero en electrolizadores...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Espectroscopia

Sus antecedentes:

• Los electrolizadores de agua con membrana de intercambio aniónico (AEMWE) ofrecen una alternativa prometedora a los electrolizadores tradicionales.
• La comprensión de la degradación del catalizador y del ionómero es crucial para la estabilidad a largo plazo de AEMWE.
• Se están explorando los catalizadores de metales del grupo no platino (libres de PGM) para reducir el costo.

Objetivo del estudio:

• Investigar los mecanismos de degradación de los catalizadores y ionómeros libres de PGM en el AEMWE.
• Identificar los productos de descomposición generados en condiciones de alto potencial oxidativo.
• Para correlacionar las vías de degradación con parámetros operativos específicos.

Principales métodos:

• Desarrollo de una célula de prueba única y personalizada para el funcionamiento potenciostático.
• Se utilizó la espectroscopia Raman operando para controlar la degradación in situ.
• Células de flujo imprimibles en 3D diseñadas y fabricadas para mediciones con resolución espacial.

Principales resultados:

• Productos de degradación identificados de los ionómeros y membranas de polímeros conductores de hidróxido.
• Se detectaron señales de Raman correspondientes a grupos funcionales carboxílicos y aromáticos.
• Estas señales indican la presencia de productos de descomposición de moléculas pequeñas en el electrolito.

Conclusiones:

• Propuso una vía de reacción de radicales libres en varios pasos como el origen de la degradación de ionómero/membrana.
• Se demostró que se produce la escisión de la cadena de la columna vertebral de poliarilo.
• La espectroscopia operando Raman es eficaz para elucidar los mecanismos de degradación en AEMWE.