MADRID, 8 de julio (EUROPA Press) –
Científicos chinos han desarrollado nuevos electrodos que mejoran significativamente la eficiencia y estabilidad del agua en dos etapas electrólisis para la producción de hidrógeno.
Estos son electrodos avanzados de hidróxido de níquel dopados con cobalto y catalizadores de metales no preciosos, cuya investigación se presenta en el Journal of Chemical Engineering y el Journal of Colloid and Interface Science.
Los electrolizadores alcalinos tradicionales se enfrentan a problemas como la falta de idoneidad para fuentes de energía renovables fluctuantes y la mezcla de hidrógeno y oxígeno a altas presiones, lo que hace que su aplicación sea limitada. La electrólisis del agua en dos pasos supera estos problemas al separar completamente la producción de hidrógeno y oxígeno en el tiempo y el espacio mediante electrodos bipolares, eliminando la necesidad de costosos separadores de membrana.
Es importante desarrollar un dispositivo bipolar de alto rendimiento. sistemas. materiales de electrodos y diseño de celda eficiente. Sin embargo, los electrodos de hidróxido de níquel comúnmente utilizados tienen limitaciones en términos de amortiguación eléctrica y estabilidad de carga/descarga.
Los investigadores utilizaron un método de electrodeposición de una sola vez para fabricar electrodos bipolares flexibles de hidróxido de níquel dopado con cobalto sobre tejido de carbono. El dopaje con cobalto mejoró la conductividad eléctrica y el rendimiento del almacenamiento de electrones, al tiempo que suprimió la producción parásita de oxígeno durante la producción de hidrógeno.
También desarrollaron catalizadores de metales no nobles, incluidos electrodos bifuncionales de óxido de cobalto/níquel-cobalto dopados con molibdeno y compuestos de hierro generados por plasma, que muestran una alta durabilidad y actividad. Estos electrodos permiten la producción de hidrógeno y oxígeno en diferentes momentos y ubicaciones cambiando la dirección de la corriente, lo que resulta en un bajo voltaje de la batería, una alta eficiencia de desacoplamiento y una alta eficiencia de conversión de energía. (LDH), que tiene una capacidad limitada y una conductividad/estabilidad deficiente, los investigadores utilizaron tecnología de plasma no térmico para fabricar electrodos de LDH, electrodos de níquel-cobalto dopados con nitrógeno y electrodos de LDH de níquel reducido en cobalto/dopados con nitrógeno, lo que mejora significativamente la capacitancia. y conductividad.
La electrólisis del agua en dos etapas es prometedora para el almacenamiento de hidrógeno a gran escala y para aplicaciones como estaciones base y centros de datos 5G. El profesor Chen Changlun del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei dijo: «Nuestros indicadores de rendimiento para la electrólisis del agua en dos etapas para la producción de hidrógeno están sincronizados con los principales indicadores de la demanda a nivel mundial, lo que marca un paso importante hacia la explotación industrial».
