Preparación y evaluación de nanomateriales para aplicaciones en producción y almacenamiento de energía

Resumen

El desarrollo de electrocatalizadores libres de metales nobles con eficiencias superiores para catalizar la reacción de reducción de oxígeno (RRO), sigue siendo un desafío para la aplicación de celdas de combustible. En este trabajo se evaluaron electroquímicamente nanomateriales a base de oxido de grafeno dopado con nitrógeno y funcionalizados con cobalto (Co-N-GO) y hierro (Fe-N-GO) como electrocatalizadores catódicos para la RRO y la reacción de evolución de oxígeno (REO) en medio ácido. Se investigó el efecto del método de síntesis térmico (in-situ) e hidrotermal (post-síntesis), y el desempeño del metal de transición utilizado (Fe vs Co). La evaluación de la actividad electrocatalítica se efectuó mediante las técnicas electroquímicas de voltamperometría cíclica (CV) y voltamperometría lineal de barrido (LSV), arrojando una respuesta aceptable, con mejora en potencial de inicio y potencial de media onda cuando se incorpora el Fe y Co. Se encontró que los materiales sintetizados por el método in-situ presentan mayor potencial de inicio para la RRO. Por otro lado, para catalizar la REO, se encontró que el método más favorable es el post síntesis. Estos resultados indican que es posible obtener materiales específicos para una reacción en particular, seleccionando adecuadamente el método de síntesis, resultando así electrocatalizadores prometedores para los sistemas de conversión de energía.