Estudio electroquímico de recubrimientos Ni-Co soportados en estructuras porosas para aplicaciones de producción de hidrógeno

Abstract

En esta investigación se estudió la caracterización y el análisis del comportamiento electroquímico de recubrimientos Ni y Ni-Co en estructuras porosas. Estas estructuras consisten en unos electrodos fabricados de PLA/Carbonoso mediante manufactura aditiva conocida como impresión 3D. El objetivo principal fue determinar la influencia de la porosidad y del recubrimiento en la reacción de evolución de hidrógeno (HER). Se fabricaron los electrodos con una configuración geométrica conocida como Schwarz, variando la porosidad en 50%, 60% y 70%. Sobre la superficie de los electrodos fabricados se aplicó un recubrimiento de solo níquel, y un recubrimiento compuesto de Níquel y Cobalto mediante la técnica de electrodeposición. La morfología superficial se midió mediante técnicas de MEB, EDS y DRX. Las caracterizaciones electroquímicas se realizaron mediante LSV, TAFEL, CV, ECSA, ESTABILIDAD y EIS. Los resultados demuestran que la solución sólida Ni-Co, comparada con la de Ni, no constituye una mejora directa cuando se emplea sobre electrodos de PLA/carbón black con geometría Schwarz D. El Ni puro sigue siendo el recubrimiento más efectivo para este sistema específico. Sin embargo, este resultado negativo aporta información valiosa sobre la interacción sustrato-catalizador-geometría que no era predecible a partir de la literatura existente, y establece una base experimental para la optimización racional de electrodos 3D para la generación de hidrógeno.