Una colaboración internacional de científicos de la Universidad de Dongguk desarrolló un nuevo compuesto de hidróxido a base de níquel que puede usarse como un poderoso catalizador para la electrólisis del agua. Este material también podría ser útil para desarrollar fuentes de energía renovables. Crédito:Cactus Communications
Encontrar y mejorar las fuentes de energía renovable es cada vez más importante. Una estrategia para generar energía es romper las moléculas de agua (H 2 O) aparte en una reacción electroquímica conocida como electrólisis. Este proceso nos permite convertir la energía del sol u otras fuentes renovables en energía química. Sin embargo, La división electroquímica de moléculas de agua requiere un sobrepotencial, un voltaje en exceso que debe aplicarse además del voltaje teórico (1,23 V frente a electrodo de hidrógeno reversible o RHE) para que se produzcan las reacciones necesarias.
Los electrocatalizadores son materiales que, por sus características eléctricas y morfológicas, Facilitar los procesos electroquímicos. Los investigadores han estado buscando electrocatalizadores que puedan ayudar en la electrólisis del agua, y algunos de los mejores catalizadores son los óxidos de metales nobles, que son raros y costosos. Hidróxido de níquel (Ni (OH) 2 ) compuestos son, Afortunadamente, una mejor alternativa.
Un equipo de científicos incluidos los Profs. Hyunsik Im y Hyungsang Kim de la Universidad de Dongguk, nanoclusters de polioxovanadato intercalado (POV) en Ni (OH) 2 organizados en capas ordenadas y encontraron que al hacer esto mejora sus propiedades de conducción y morfológicas, que a su vez mejora su actividad catalítica. Emplearon un método prometedor llamado crecimiento en solución química (CSG), donde se prepara una solución altamente saturada, y la estructura del material deseada se forma naturalmente a medida que los solutos precipitan de una manera predecible y controlada, creando una estructura capa por capa con nanoclusters POV intercalados entre las capas de Ni (OH) 2.
El equipo demostró que la estructura resultante similar a un castillo de naipes redujo en gran medida el sobrepotencial necesario para la electrólisis del agua. Atribuyeron esto a las características morfológicas de este material; los nanoclusters POV aumentan el espaciado entre el Ni (OH) 2 capas e inducen la formación de microporos, lo que aumenta el área de superficie del material final y el número de sitios catalíticos donde se pueden dividir las moléculas de agua. "Nuestros resultados demuestran las ventajas del método CSG para optimizar la estructura de poros del material resultante, "explica el Prof. Im.
Facilitar la electrólisis del agua utilizando nuevos catalizadores es un paso hacia la consecución de un futuro más ecológico. Y lo que es más, el método CSG podría ser útil en muchos otros campos. "La fácil deposición CSG de materiales nanohíbridos puede ser útil para aplicaciones como la producción de baterías de iones de litio y biosensores, ", afirma el profesor Kim. Sólo el tiempo dirá qué nuevos usos encontrará la CSG.
