Estabilidad y exsolución de Sr_0.98Ti_0.7Fe_0.25Ni_0.05O₃ para la reacción de evolución del oxígeno en un ambiente...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• El desarrollo de catalizadores estables y de bajo costo para la reacción de evolución del oxígeno (OER) es crucial para la producción eficiente de hidrógeno verde.
• Se necesitan catalizadores magros de materia prima crítica para reducir los costos.
• La comprensión de la actividad catalítica intrínseca y la estabilidad en condiciones industrialmente relevantes es esencial.

Objetivo del estudio:

• Investigar la actividad y la estabilidad intrínsecas del Sr_0.98Ti_0.7Fe_0.25Ni_0.05O₃ (STFNO) como un sistema modelo.
• Para evaluar el rendimiento del STFNO a temperaturas elevadas (hasta 150 °C) y a presión (50 bar).
• Explorar el papel de la exsolución en la mejora del rendimiento de los REA.

Principales métodos:

• Se utilizaron pellets densos y pulidos de STFNO como catalizador modelo.
• Pruebas OER realizadas en condiciones industrialmente relevantes, incluidas altas temperaturas y presiones.
• Investigó el efecto de las nanopartículas (Ni,Fe) O_x disueltas en el rendimiento catalítico.

Principales resultados:

• STFNO demostró una excelente estabilidad durante las pruebas de OER prolongadas.
• Se observó una alta actividad catalítica para el STFNO en condiciones adversas.
• La exsolución de nanopartículas homogéneas (Ni,Fe) O_{x a 600 °C dio como resultado un bajo sobrepotencial de 199 mV a 75 °C.}

Conclusiones:

• STFNO exhibe un potencial significativo como un catalizador industrialmente viable para la reacción de evolución del oxígeno.
• El estudio proporciona información valiosa sobre la actividad y la estabilidad de STFNO bajo parámetros operativos exigentes.
• La exsolución es una estrategia eficaz para mejorar el rendimiento OER de los catalizadores de perovskita.