Un ánodo de níquel recubierto de carbono dopado con nitrógeno puede catalizar una reacción esencial en las celdas de combustible de hidrógeno a una fracción del costo de los metales preciosos que se usan actualmente.

El nuevo descubrimiento podría acelerar el uso generalizado de las pilas de combustible de hidrógeno, que son muy prometedoras como fuentes de energía limpias y eficientes para vehículos y otras aplicaciones. “Este hallazgo avanza hacia el uso de celdas de combustible de hidrógeno limpias y eficientes en lugar de combustibles fósiles”

Actualmente se requieren metales preciosos costosos, como el platino, en las celdas de combustible de hidrógeno para catalizar eficientemente las reacciones que emplean para producir electricidad. Aunque las celdas de combustible de membrana de electrolito de polímero alcalino (APEMFC) permiten el uso de electrocatalizadores de metales no preciosos, carecen del rendimiento y la durabilidad necesarios para reemplazar los sistemas basados ​​en metales preciosos.

Una celda de combustible produce electricidad a través de la reacción de oxidación de hidrógeno (HOR) y una reacción de reducción de oxígeno (OOR). El platino, en particular, es un catalizador modelo para ambas reacciones porque las cataliza de manera eficiente y es duradero en el ambiente ácido de una celda de combustible.

Los experimentos recientes con electrocatalizadores HOR de metales no preciosos necesitaban superar dos desafíos principales, escribieron los investigadores: baja actividad intrínseca debido a una energía de enlace de hidrógeno demasiado fuerte y poca durabilidad debido a la rápida pasivación de la formación de óxido metálico.

La presencia de especies de óxido de níquel en la superficie del electrodo de níquel ralentiza drásticamente la reacción de oxidación del hidrógeno. El recubrimiento de carbono dopado con nitrógeno sirve como capa protectora y mejora la cinética HOR, lo que hace que la reacción sea más rápida y mucho más eficiente.

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