Nanopartículas de óxido de plata como conductores de iones hidróxido en estado sólido para celdas de combustible de...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales
• Electroquímica
• Conversión de energía

Sus antecedentes:

• Los conductores de iones hidróxido inorgánicos en estado sólido son cruciales para la conversión de energía alcalina a alta temperatura.
• Estudios anteriores mostraron resultados prometedores, pero la implementación del dispositivo siguió siendo limitada.

Objetivo del estudio:

• Demostrar las nanopartículas de óxido de plata (I) (Ag2O) como conductoras de iones hidróxido en celdas de combustible de membrana de intercambio aniónico (AEMFC).
• Investigar el rendimiento de los cátodos sin ionómero que utilizan nanopartículas de Ag2O.

Principales métodos:

• Se integraron nanopartículas de Ag2O de 1 a 6 nm filtradas por jeringa en cátodos de Pt/C.
• Fabricación de ensamblajes de membrana y electrodo (MEA) sin ionómero.
• Se realizaron análisis electroquímicos y estructurales.

Principales resultados:

• El MEA integrado con Ag2O logró una densidad de potencia máxima de 1,91 W cm-2 con una carga de Ag2O del 2,4 % en peso.
• Se mantuvo un transporte de masa estable durante 100 horas de operación continua a 0,6 A cm-2.
• Se encontró que la carga de Ag2O influye en la conducción iónica, la estructura de los poros y el transporte de masa.

Conclusiones:

• Las nanopartículas de óxido de plata (I) pueden funcionar eficazmente como conductoras de iones hidróxido en AEMFC.
• Los conductores inorgánicos en estado sólido ofrecen una alternativa viable a los ionómeros en cátodos de AEMFC de alto rendimiento.
• Esta investigación allana el camino para dispositivos avanzados de conversión de energía sin ionómero.