Estudio del uso de aleaciones y composites de basados en Ni para producción de hidrógeno en electrolito de NaCl

N. YSEA,; A. LOIACONO; M.V. BENAVENTE LLORENTE; L. LAGUCIK MARQUEZ; L. DIAZ; G.I. LACCONI; E. FRANCESCHINI

Congreso; XXV Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2022

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica

El hidrógeno producido por la vía electrolítica se realiza a un alto coste, lo que contribuye a mantener la dependencia de los combustibles fósiles. Una de las formas de reducir el coste del hidrógeno producido es reducir el coste de los materiales e insumos utilizados en su producción, por ejemplo, utilizando agua de mar en reemplazo de agua ultrapura alcalinizada [1,2].En este trabajo, analizamos desde un punto de vista crítico dos estrategias diferentes para la síntesis de catalizadores para la generación de hidrógeno en solución de NaCl utilizando un catalizador de aleación de NiMo similar a los presentados en la literatura y comparándolo con los parámetros químicos, electroquímicos y estructurales al utilizar catalizadores de níquel puro y composites de Ni(WO3) y Ni(Nb2O5). Estos compuestos fueron seleccionados por tener excelentes propiedades en medio alcalino convencional. De este modo, comparamos los catalizadores y analizamos los efectos reales que conducen a la obtención de una buena actividad catalítica, durabilidad y utilización de los materiales. Figura 1: a) Voltametrías cíclicas medidas a 0,005 Vs-1 b) Perfiles cronoamperométricos medidos a -1,5 V vs a SCE en NaCl al 3,43% a 298 K.Se ha comprobado que los materiales obtenidos presentan actividades catalíticas más elevadas que el catalizador de níquel obtenido mediante el baño Watts (Figura 1).Es importante considerar que la razón de la mayor densidad de corriente de los catalizadores se debe al aumento del área electroquímicamente expuesta, tal y como indican las medidas del factor de rugosidad y la capacitancia de doble capa. Por otro lado, el catalizador NiMo presenta una alta disolución en el medio NaCl, altamente corrosivo, aunque todos los catalizadores, incluido el níquel convencional, presentan una lenta corrosión incluso durante la aplicación del potencial reductor. Se ha comprobado que la estrategia de utilizar composites mejora la durabilidad del catalizador, reduciendo la disolución y, particularmente cuando se utiliza Nb2O5 como fase dispersa, la actividad catalítica (normalizada por área geométrica) y la durabilidad del níquel mejoran considerablementeReferencias [1] S. Dresp et al. ACS Energy Lett.4 (2019) 933–942.[2]N. Yseaet al. Electrocatalysis. 12 (2021) 537–547