Amorfización inducida por hidrógeno de intermetálicos de cerio y níquel en superredes que permiten una reacción...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de Materiales
• Electroquímica
• Catálisis

Sus antecedentes:

• La transformación de intermetálicos ordenados en formas amorfas para mejorar la reacción de evolución de oxígeno (OER) es un desafío.
• Los intermetálicos de CeNi3 poseen una estructura de superred que puede ser objetivo para la amorfización.

Objetivo del estudio:

• Introducir un enfoque novedoso de amorfización inducida por hidrógeno para intermetálicos de CeNi3.
• Investigar el impacto de la amorfización en el rendimiento y la durabilidad de la OER alcalina de CeNi3.

Principales métodos:

• Amorfización inducida por hidrógeno de CeNi3 con estructura de superred.
• Caracterización electroquímica del rendimiento de la OER (sobrepotencial, densidad de corriente, durabilidad).
• Técnicas de caracterización avanzadas: espectroscopia de absorción de rayos X, Raman in situ, DEMS in situ, cálculos DFT.

Principales resultados:

• La amorfización de CeNi3 se logró con éxito mediante tratamiento con hidrógeno, induciendo desajustes de red.
• El CeNi3 amorfo exhibió una actividad OER significativamente mejorada, requiriendo un sobrepotencial menor (318 mV a 100 mA cm-2).
• El material demostró una excelente durabilidad, manteniendo 620 mA cm-2 durante 200 horas en 1.0 M KOH.

Conclusiones:

• La amorfización inducida por hidrógeno desbloquea de manera efectiva una actividad y estabilidad superiores de la OER en CeNi3.
• La reconstrucción de la superficie conduce a una fase activa de CeNiOOH dopada con Ce, mejorando la OER a través del mecanismo de evolución de adsorbato.
• Esta estrategia de ingeniería de hidrógeno gaseoso proporciona una vía para el diseño de electrocatalizadores avanzados de metales de tierras raras y metales de transición.