Electrocatalizadores de platino: preparación y aplicación en tecnologías de conversión electroquímica de energía

RAMOS, SILVINA GABRIELA

Foz de Iguazú

Congreso; 3° Congreso de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de las Tres Fronteras; 2018

ITAIPÚ

En sistemas de conversión electroquímica de energía, tales como las celdas de combustible de hidrógeno/oxígeno con tecnología de membrana de intercambio de protones (PEM), se conoce que el platino es el electrocatalizador más efectivo. Ua de las principales limitaciones en estos dispositivos electroquímicos de conversión de energía se debe a la cinética lenta de la reacción catódica de electrorreducción de oxígeno (RRO). Para reducir las pérdidas de energía asociadas se requiere el desarrollo de materiales de electrodo, con estructuras superficiales de alta actividad catalítica, que permitan minimizar las pérdidas de energía relacionadas con los sobrepotenciales de electrodo, particularmente los correspondientes a la RRO y así conducir los procesos de conversión de energía a velocidad y eficiencia máximas. La actividad catalítica de los electrocatalizadores de platino que se utilizan en celdas de combustible de baja temperatura depende, entre otros factores, de su morfología siendo favorecida sobre superficies de platino con orientación cristalográfica preferencial tipo (111). En esta oportunidad se presenta la preparación y caracterización de electrocatalizadores de platino facetados con orientación cristalográfica preferencial tipo (111) y su aplicación en celdas de combustible PEM de hidrógeno/oxígeno. Se describe la técnica electroquímica de preparación de los electrocatalizadores de platino con morfología bien definida y su utilización como material catalítico para el desarrollo de electrodos porosos de difusión de gas. Se detalla el procedimiento de fabricación de los ensambles electrodo-membrana PEM-electrodo construidos a partir de los electrodos porosos de difusión de gas previamente desarrollados. Se describe también la construcción, el diseño y la evaluación del comportamiento en operación de prototipos de celda de combustible PEM de hidrógeno/oxígeno desarrollados con electrodos que contienen los electrocatalizadores de platino obtenidos a escala laboratorio.