Catalizadores bifuncionales como electrodos positivos de baterías hierro-aire

Autor: Villanueva, Nicolás, Alegre Gresa, Cinthia, Martínez Visus, Íñigo, Lázaro Elorri, María Jesús
Přispěvatelé: Ministerio de Ciencia e Innovación (España), Gobierno de Aragón
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Digital.CSIC. Repositorio Institucional del CSIC
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Popis: 1 figura.-- Resumen del póster presentado en la 9ªJornada de Jóvenes Investigadores de Química y Física de Aragón, celebrada en Zaragoza el 16 de diciembre de 2021.
Las baterías hierro-aire son sistemas prometedores para el almacenamiento de energía. Entre sus ventajas destaca su bajo impacto ambiental y coste, la alta disponibilidad de sus materias primas y su elevada energía específica teórica, 765 Wh/kgFe [1]. En el electrodo positivo de estas baterías se realiza, durante la carga, la reacción de evolución de oxígeno (OER) y, durante la descarga, la reacción de reducción de oxígeno (ORR). Estas reacciones son lentas, por lo que requieren de un catalizador que sea capaz de llevar a cabo ambas reacciones (bifuncional). En este trabajo se estudian composites de nanofilamentos de dióxido de manganeso dopados con hierro (Fe- MONW) y nanofibras de carbono (CNF) como catalizadores bifuncionales. Los MONW se obtuvieron por un método hidrotermal y las CNF mediante descomposición catalítica de metano; posteriormente se mezclaron mecánicamente en un molino de bolas (Fe-MONW/CNF). La actividad electroquímica de los catalizadores se evaluó en una celda de tres electrodos con un electrodo de disco rotatorio (RDE). Los nanofilamentos son de fase cristalina α-MnO2, que ha mostrado ser la más activa para la ORR y la OER, y tienen un área cercana a los 25 m /g, con diámetros que se aproximan a los 100 nm. Las nanofibras tienen estructura fishbone, con diámetros de aproximadamente 60-90 nm y áreas superficiales de 90 m /g. Los composites mostraron mayor actividad catalítica tanto para la ORR como para para la OER que las nanofibras y que los nanofilamentos por separado (Figura 1), así como mayor actividad que el catalizador comercial para la OER (IrO2).
Los autores agradecen la financiación del proyecto PID2020-115848RB-C21 del Ministerio de Ciencia e Innovación y al Grupo DGA T06-20R. N. Villanueva agradece al Gobierno de Aragón su contrato pre- doctoral. ________________
Databáze: OpenAIRE