Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Casa » Elettrocatalisi

Elettrocatalisi

1960
Ricerca sull'elettrocatalisi in laboratorio con allestimento di celle elettrochimiche.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

L'elettrocatalisi è una forma specifica di catalisi che accelera la velocità delle reazioni elettrochimiche che avvengono sulla superficie di un elettrodo. È un sottocampo della catalisi e dell'elettrochimica. Gli elettrocatalizzatori sono fondamentali per aumentare l'efficienza e ridurre i costi di produzione. sovrapotenziale (la tensione supplementare necessaria per pilotare una reazione a una velocità ragionevole) per le principali reazioni di conversione energetica.

L'elettrocatalisi è fondamentalmente legata alla catalisi eterogenea, ma con l'aggiunta di un potenziale elettrico applicato che controlla la forza motrice della reazione. Il catalizzatore è il materiale stesso dell'elettrodo o una sostanza rivestita su di esso. La sua funzione è quella di abbassare l'energia di attivazione per le fasi di trasferimento degli elettroni. Un parametro chiave delle prestazioni di un elettrocatalizzatore è il potenziale eccessivo ([latex]\eta[/latex]), definito come la differenza tra il potenziale termodinamico e il potenziale effettivo necessario per ottenere una certa densità di corrente. Un elettrocatalizzatore efficiente riduce al minimo [latex]\eta[/latex].

Le prestazioni vengono spesso analizzate utilizzando un diagramma di Tafel, che mostra una relazione lineare tra il logaritmo della densità di corrente ([latex]log(j)[/latex]) e l'overpotential ([latex]\eta[/latex]). La pendenza di questo grafico, la pendenza di Tafel, fornisce indicazioni sul meccanismo di reazione. Ad esempio, la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER) e la reazione di riduzione dell'ossigeno (ORR) sono notoriamente lente e richiedono grandi sovrappotenziali. Lo sviluppo di elettrocatalizzatori economici, abbondanti ed efficienti (ad esempio, alternativi al platino) per queste reazioni è un obiettivo importante nella ricerca sulle energie rinnovabili, poiché sono fondamentali per tecnologie come gli elettrolizzatori d'acqua, le celle a combustibile e le batterie metallo-aria. Anche in questo caso vale il principio di Sabatier, secondo il quale il catalizzatore ideale non lega gli intermedi né troppo fortemente né troppo debolmente.

UNESCO Nomenclature: 2202
- Chimica fisica

Tipo

Processo chimico

Interruzione

Sostanziale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Le leggi dell'elettrolisi di Michael Faraday
  • Il lavoro di Walther Nernst sulla termodinamica delle celle elettrochimiche
  • La scoperta di Julius Tafel della relazione tra corrente e sovrapotenziale
  • sviluppo del potenziostato per misure elettrochimiche

Applicazioni

  • celle a combustibile (ad esempio, reazioni di ossidazione dell'idrogeno e di riduzione dell'ossigeno)
  • elettrolizzatori ad acqua per la produzione di idrogeno
  • elettrosintesi di sostanze chimiche
  • prevenzione della corrosione
  • sensori elettrochimici

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

A causa dell'eliminazione del traffico generato dai bot, che attualmente supera i 40.000 al giorno, questo contenuto è riservato ai membri della community.
> Accedi O > Registrati L'accesso a questo contenuto, così come a tutti gli altri contenuti e strumenti riservati, è (100% gratuito).

Correlato a: elettrocatalisi, elettrochimica, sovrappotenziale, cella a combustibile, scissione dell'acqua, elettrodo, diagramma di Tafel, reazione di evoluzione dell'ossigeno, trasferimento di elettroni, densità di corrente.

Contesto storico

Elettrocatalisi

1960
1960
1960
1960
1960
1960
1961
1960
1960
1960
1960
1960
1960
1960-05-16
1962

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Le immagini a grandezza naturale e i download sono disponibili, 100% gratuitamente, solo per i membri registrati.

> Login <