ELECTROCATALIZADORES DE PLATINO PREPARADOS POR ELECTRODEPOSICIÓN PARA CELDAS DE COMBUSTIBLE

SILVINA G. RAMOS; GUSTAVO ANDREASEN; ALICIA E. ARES; WALTER E. TRIACA

Foz do Iguaçu, Paraná, Brasil

Congreso; 4° CONGRESSO DE ENGENHARIA E CIÊNCIAS APLICADAS NAS TRÊS FRONTEIRAS - MEC3F 2019; 2019

Universidad Federal da Integración Latinoamericana

En celdas de combustible de hidrógeno/oxígeno de tecnología PEM (ProtonExchange Membrane) una de las principales limitaciones está associada a la cinética lentade la reacción catódica de electrorreducción de oxígeno (RRO). Se conoce que el platino esel electrocatalizador más efectivo para estos dispositivos electroquímicos de conversión deenergía. La actividad catalítica de estos electrocatalizadores depende de varios factores,entre los que cabe mencionar la morfología. Se ha demostrado que la RRO en medio ácidodepende fuertemente de la morfología superficial de platino en un amplio rango desobrepotenciales, siendo favorecida sobre nanopartículas con orientación cristalográficapreferencial tipo-(111). Surge entonces la necesidad de desarrollar electrocatalizadores deplatino con estructura superficial selectiva, a fin de conducir las reacciones involucradas enlos procesos de conversión de energía a velocidades y eficiencias máximas. En este trabajo sepresenta el diseño y preparación de electrocatalizadores de platino con orientacióncristalográfica preferencial tipo-(111), así como también ensayos preliminares de aplicaciónen celdas de combustible PEM de hidrógeno/oxígeno. Para el desarrollo de loselectrocatalizadores se utilizó una técnica de electrodeposición que consiste en la aplicaciónde una onda cuadrada de potencial repetitiva a frecuencia constante durante cierto tiemposobre sustratos de carbón inmersos en ácido cloroplatínico a 25°C. Se evaluó, para cadaexperiencia, el área superficial electroquímicamente activa, el tamaño de partícula, ladistribución de nanopartículas sobre los sustratos conductores, la cantidad de materialelectrodepositado, la morfología y la orientación cristalográfica preferencial. Los resultadosindican que mediante aplicación de esta técnica se favorece la formación y el crecimiento denanopartículas de platino altamente facetadas con orientación cristalográfica preferencialtipo-(111). Los electrocatalizadores obtenidos fueron ensayados en prototipos de celdas decombustible mediante curvas de polarización y de potencia, mostrando perfiles típicos deceldas de combustible PEM de hidrógeno/oxígeno y adecuado comportamiento en losestudios de estabilidad.