Síntesis Asistida por Ultrasonido de Materiales de Alta Entropía para una Electrocatalisis Mejorada de Evolución de Oxígeno
Autores: Wang, Zhiyuan; Zhang, Chengxu; Zhang, Yue; Hu, Jue
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Materiales
Electrocatalítico
Reacción de evolución de oxígeno
Catalizador FeCoNiMnCr
Sinterización hidrotermal ultrasónica
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
Los materiales de alta entropía (HEMs) juegan un papel significativo en la reacción de evolución de oxígeno electrocatalítica (OER) debido a sus propiedades únicas. Sin embargo, todavía existen desafíos en la preparación de HEMs para catalizadores de OER. En este estudio, se sintetiza por primera vez el catalizador FeCoNiMnCr utilizando la técnica de sinterización hidrotermal ultrasónica y exhibe un excelente rendimiento para la electrocatalisis de OER. Hay un tiempo y una potencia óptimos de hidrotermal ultrasónico para lograr el mejor rendimiento de OER. Los resultados demuestran que el rendimiento de los catalizadores FeCoNiMnCr preparados mediante sinterización hidrotermal ultrasónica (US-FeCoNiMnCr) se mejora significativamente en comparación con el método tradicional de sinterización hidrotermal. El catalizador US-FeCoNiMnCr exhibe un sobrepotencial de 228 mV a una densidad de corriente de 10 mA cm-2 y una pendiente de Tafel tan baja como 45.39 mV dec-1 en un medio alcalino. Además, el catalizador US-FeCoNiMnCr demuestra una estabilidad notable en la OER electrocatalítica con un aumento de potencial mínimo observado incluso después de 48 h. Este trabajo no solo proporciona valiosos conocimientos sobre la síntesis de materiales de alta entropía, sino que también presenta un potente electrocatalizador para la electrólisis del agua.
Descripción
Los materiales de alta entropía (HEMs) juegan un papel significativo en la reacción de evolución de oxígeno electrocatalítica (OER) debido a sus propiedades únicas. Sin embargo, todavía existen desafíos en la preparación de HEMs para catalizadores de OER. En este estudio, se sintetiza por primera vez el catalizador FeCoNiMnCr utilizando la técnica de sinterización hidrotermal ultrasónica y exhibe un excelente rendimiento para la electrocatalisis de OER. Hay un tiempo y una potencia óptimos de hidrotermal ultrasónico para lograr el mejor rendimiento de OER. Los resultados demuestran que el rendimiento de los catalizadores FeCoNiMnCr preparados mediante sinterización hidrotermal ultrasónica (US-FeCoNiMnCr) se mejora significativamente en comparación con el método tradicional de sinterización hidrotermal. El catalizador US-FeCoNiMnCr exhibe un sobrepotencial de 228 mV a una densidad de corriente de 10 mA cm-2 y una pendiente de Tafel tan baja como 45.39 mV dec-1 en un medio alcalino. Además, el catalizador US-FeCoNiMnCr demuestra una estabilidad notable en la OER electrocatalítica con un aumento de potencial mínimo observado incluso después de 48 h. Este trabajo no solo proporciona valiosos conocimientos sobre la síntesis de materiales de alta entropía, sino que también presenta un potente electrocatalizador para la electrólisis del agua.