Reconstrucción superficial regulada por corrosión para electrocatalizadores de evolución de oxígeno de alto...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería de la corrosión

Sus antecedentes:

• La reconstrucción de la superficie es común en los procesos de electrocatalizador.
• Controlar la cinética de la reacción superficial durante la reconstrucción es un desafío.
• La ingeniería de la corrosión ofrece el potencial para la reconstrucción controlada.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una estrategia controlada por la cinética de la corrosión para la reconstrucción uniforme del electrocatalisador.
• Para fabricar una capa de níquel-oxihidróxido de hierro (p-Fe,Ni) OOH mediante corrosión controlada.
• Investigar el impacto de la reconstrucción controlada en el rendimiento del electrocatalizador.

Principales métodos:

• Se utilizó un inhibidor de la corrosión hipofosfito para la reconstrucción inducida por la corrosión controlada.
• Sintetizó una capa uniforme de oxihidróxido de níquel y hierro (p-Fe,Ni) OOH.
• Se empleó la caracterización espectroscópica y los cálculos basados en los primeros principios.
• Se han realizado análisis en tiempo real de las concentraciones de iones férricos y de los valores de pH.

Principales resultados:

• Se ha logrado una capa uniforme de p-Fe,Ni,OOH con un excelente rendimiento de evolución del oxígeno (10 mA cm^-2 a 217 mV de sobrepotencial).
• Estabilidad demostrada a largo plazo (más de 100 h a 100 mA cm-2).
• La reconstrucción uniforme mejoró los componentes interfaciales del agua y la actividad intrínseca.
• Se identificaron tres etapas distintas en el proceso controlado por la cinética de la corrosión.

Conclusiones:

• La cinética de corrosión controlada es una estrategia viable para la fabricación precisa de electrocatalisadores.
• El método desarrollado produce electrocatalizadores de evolución de oxígeno altamente activos y estables.
• Destaca el vínculo entre la química de la corrosión y el diseño avanzado de electrocatalisadores.