Elettrodi porosi compositi per la produzione di idrogeno

L'uso di fonti rinnovabili di energia è destinato ad accrescersi nei prossimi decenni, a causa della scarsità di combustibili fossili e della necessità di contenere la produzione di anidride carbonica. La natura intrinsecamente intermittente della generazione impone l'uso di uno o più metodi di accumulo. Uno dei più convenienti è la produzione elettrolitica di idrogeno (elettrolisi dell'acqua). L'idrogeno può essere poi reimpiegato per produrre energia in processi di combustione o in dispositivi elettrochimici. L'efficienza energetica dell'intero processo di generazione, accumulo e impiego dell'idrogeno è il prodotto dell'efficienza di ogni singolo stadio. Nello stadio di generazione, la composizione dei materiali elettrodici, che determina la velocità ed il meccanismo delle reazioni, e l'area superficiale degli elettrodi sono i fattori chiave. È inoltre necessario che un'alta efficienza sia mantenuta per lunghi tempi di esercizio e che i materiali ed i processi di preparazione siano di basso costo. Lo IENI CNR di Padova, con l'essenziale contributo alla caratterizzazione morfologica e strutturale dei materiali dell'ICIS CNR Padova, ha sviluppato efficienti catodi compositi per l'elettrolisi dell'acqua, costituiti da strati sottili ed altamente porosi di nichel, modificati con (nano)particelle di composti ad alta attività catalitica, generalmente metalli nobili o loro ossidi. Sono state esplorate con successo varie strategie di modifica del nichel poroso: co-deposizione di particelle catalitiche mediante elettrolisi di sospensioni, deposizione spontanea di metalli nobili, elettrodeposizione degli stessi metalli. L'efficienza e la stabilità di elettrodi compositi (matrice nichel, fase dispersa ossido di rutenio) sono state dimostrate anche in confronto con catodi industriali. 

Authors: L. Vázquez-Gómez, S. Cattarin, P. Guerriero, M. Musiani

Title: Hydrogen Evolution on Porous Ni Cathodes Modified by Spontaneous Deposition of Ru or Ir

Journal: Electrochimica Acta

Year: 2008

References: (34452j0) 2008