Estudio de la Actividad y Supercapacitancia Exhibida por el Catalizador Bifuncional Raney 2.0 para la Electrólisis de División de Agua Alcalina
Autores: Gannon, William J. F.; Dunnill, Charles W.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Estudio de la Actividad y Supercapacitancia Exhibida por el Catalizador Bifuncional Raney 2.0 para la Electrólisis de División de Agua Alcalina
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Recubrimientos de bajo costo y alto rendimiento
Producción de hidrógeno
Separación de agua electrolítica
Recubrimiento Raney2.0
Técnicas electroquímicas
Licencia
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Los recubrimientos de bajo costo y alto rendimiento para la producción de hidrógeno a través de la electrólisis del agua son de gran importancia para la descarbonización de la energía. En este estudio, se analizó el recubrimiento Raney2.0 utilizando diversas técnicas electroquímicas para evaluar su rendimiento absoluto, y se confirmó que tiene un sobrepotencial extremadamente bajo para la evolución de hidrógeno de solo 28 mV a 10 mA/cm2. También se confirmó que es un catalizador aceptable para la evolución de oxígeno, lo que lo convierte en el electrocatalizador bifuncional simple de mejor rendimiento conocido. El recubrimiento exhibe una capacitancia extremadamente alta de hasta 1.7 F/cm2, además de poder almacenar 0.61 J/cm2 en forma de depósitos de hidruro temporales. Se presenta una nueva técnica que realiza un ajuste óptimo de una simulación transitoria de un circuito equivalente que contiene un elemento de fase constante a las mediciones de voltametría cíclica. A partir de esto, se calculó que el factor de rugosidad del recubrimiento es de aproximadamente 40,000, que es la cifra más alta jamás reportada para este tipo de material. Por lo tanto, el recubrimiento es un recubrimiento bifuncional mejorado extremadamente útil para la implementación continua de la electrólisis alcalina para la captura de energía renovable a gran escala a través de la producción de hidrógeno.
Descripción
Los recubrimientos de bajo costo y alto rendimiento para la producción de hidrógeno a través de la electrólisis del agua son de gran importancia para la descarbonización de la energía. En este estudio, se analizó el recubrimiento Raney2.0 utilizando diversas técnicas electroquímicas para evaluar su rendimiento absoluto, y se confirmó que tiene un sobrepotencial extremadamente bajo para la evolución de hidrógeno de solo 28 mV a 10 mA/cm2. También se confirmó que es un catalizador aceptable para la evolución de oxígeno, lo que lo convierte en el electrocatalizador bifuncional simple de mejor rendimiento conocido. El recubrimiento exhibe una capacitancia extremadamente alta de hasta 1.7 F/cm2, además de poder almacenar 0.61 J/cm2 en forma de depósitos de hidruro temporales. Se presenta una nueva técnica que realiza un ajuste óptimo de una simulación transitoria de un circuito equivalente que contiene un elemento de fase constante a las mediciones de voltametría cíclica. A partir de esto, se calculó que el factor de rugosidad del recubrimiento es de aproximadamente 40,000, que es la cifra más alta jamás reportada para este tipo de material. Por lo tanto, el recubrimiento es un recubrimiento bifuncional mejorado extremadamente útil para la implementación continua de la electrólisis alcalina para la captura de energía renovable a gran escala a través de la producción de hidrógeno.