Electrocatalizadores y electrodos

Electrocatalizadores para la reacción de evolución de oxígeno (OER) en 1M KOH no basados en metales nobles:

ElectocatalizadorElectrodoSobrepotencial (mV)
a 10 mA cm-2
Carga catalítica
(mg cm-2)
Pendiente
de Tafel
(mV dec-1)
EstabilidadReferencia
NiCo2O3/Carbón mesosporosoCarbón vítreo2810,56796,8230 h @ 10 mA cm-2Zhang et al. Appl. Catal. B Environ. 256 (2019) 117852.
NixCo1-x(OH)2Espuma de níquel27015910 h @ 30 mA cm-2Ye et al. J. Power Sources 412 (2019) 10–17.
Co9S8@NiCo LDHEspuma de níquel2781,810312 h @ 10 mA cm-2Yan et al. Sci. Bull. 64 (2019) 158–165.
Co4Ni1PCarbón vítreo2450,196120 h @ 10 mA cm-2Yan et al. Adv. Funct. Mater. 27 (2017) 1703455.
Co0.7Fe0.3(OH)xEspuma de cobre22062,4100 h @ 10 mA cm-2Zhou et al., RSC Adv. 7 (2017) 22818–22824.
CoFe-LDHsEspuma de níquel2503550 h @ 10 mA cm-2Pei et al. Appl. Catal. B Environ. 244 (2019) 583–593.
CoFe/Co8FeS8/CNTCarbón vítreo2900,273818 h @ 10 mA cm-2Wang et al. J. Power Sources 433 (2019) 126688.
NiCoFe-LDHsTela de carbón2880,5329212 h @ 10 mA cm-2Zhang et al. ACS Catal. 10 (2020) 5179– 5189.
Co3O4@CoO (monocristal)Carbón vítreo4300,25891000 h @ 8 mA cm-2Tung et al. Nature Communications (2015) 8106.

Electrocatalizadores de producción de H2 no basados en metales nobles:

ElectrocatalizadorElectrodoMedioDensidad de corriente
(mAcm-2)
Sobrepotencial
(V)
Referencia
Nanopartículas de MoS2 (adsorbidas)GrafitoMEA (membrane electrode assembly), 80ºC-96-0.5 V vs RHEHinnemann et al. J. Am. Chem Soc. 127, 5308-5309, 2005
[Ni(PPh2NPh)2], Ph=1,3,6-trifeni-1-aza-3,6-difosfocicloheptano
(en disolución)
Carbón vitreoAcetonitrilo con H2O 1.2 M y ácido 0.42 M, 22ºC-150-1.7 vs. ferrocenio/ferrocenoHelm et al. Science 333, 863-866, 2011
[Fe2(CO)5(S2Ph)PPh)]
(en disolución)
Oro-Gota de mercurioH2O a pH 0.2, 22ºC-2,0-0.8 vs. RHEBecker et al. Sci. Adv. 2, e1501o14, 2016
Co tetrakis-(p-sulfonatofenil)porfirina
(en disolución)
Carbón vitreo0.1 M tampón fosfato a pH 7.0, 22ºC-3,6-0.9 vs. RHEBeyene et al. Chem. Commun. 51, 15067-15070, 2015
[Fe2(CO)5(S2polidimetilamino-metilmetacrilato)]Carbón vitreo1 M tampón Tris a pH 7.0, 22ºC-100-0.9 vs. RHEBrezinski et al. Angew. Chem Int. Ed. 57, 11898-11902, 2018
Hidrogenasa de Fe-Fe
(adsorbida y transferencia electrónica directa)
Grafito pirolítico edge rotatorioMezcla de tampones a pH 6.4 , NaCl 0.1 M, 25ºC-0,9-0.2 vs. RHEHardt et al. Nat. Catal. 4, 251-258, 2021
Hidrogenasa de Fe-Fe
(adsorbida y transferencia electrónica directa)
FTO modificado con nanopartículas de TiO2Tampón ACES a pH 6.8 , NaCl 0.1 M, 20ºC-1,9-0.4 vs. RHEMorra et al. Bioelectrochemistry 106, 258-262, 2015
Hidrogenasa de Ni-Fe
(inmovilizada y transferencia electrónica mediada)
Tela de carbono modificada con polímero redox de viológenoMezcla de tampones a pH 4.0, 40ºC-2,6-0.15 vs. RHEShiraiwa et al. Bioelectrochemistry 132, 156-161, 2018

Electrocatalizadores de CO2

ElectrocatalizadorElectrodoMedioDensidad de corriente (mAcm-2)E (V vs RHE)ProductoRendimiento faradaico (%)Referencia
Formiato deshidrogenasa de W (entrecruzada)Tela de carbono modificada con polianilinatampón fosfato 0.1 M pH 6.5 saturado en CO2, 22ºC-3,0-0,62Formiato93Kuk et al. ACS Catal. 9, 5584-5589, 2019
Formiato deshidrogenasa de W (adsorbida)TiO2 macroporosotampón MOPS 0.1 M pH 4.6 saturado en CO2, 25ºC-3,6-0,33Formiato96Moore et al. PNAS 119, e2114097119, 2022
CO-deshidrogenasa de Ni-Fe (encapsulada)Grafito difusor de gas modificado con polímero redox de Cotampón fosfato 0.1 M pH 7.3 , 1 atm CO2, 22ºC-5,5-0,51Monóxido de carbono82Becker et al. ACS Appl. Mater. Interfaces 14, 46421-46426
Nanocubos de Cu tratados con plasmaTela de carbono0.1 M KHCO3-11.8-1,1etileno30Gao, D., et al. ACS Nano, 11, 4825, 2017
Nanofibras de CuIxLámina de cobre0.1 M KHCO3-12-0,735etileno30H. Wang et al, Nano Lett., 19, 3925–3932, 2019
Cu/Cu2O@NGTela de carbono0.2M KI-19-1,9Productos C2-C356Zhi et al. Journal of CO2 Utilization 50, 101594, 2021
CuTi@CuCuTi@Cu0.1 M KHCO3-0,8C2+49Angew.Chem. Int. Ed. 60,26122–26127,
2021