Oxidos de cobalto mesoporosos obtenidos de polímeros de coordinación, como catalizadores del electrodo de oxígeno en baterías metal-aire. Estudios de los cambios superficiales.

Se obtuvieron óxidos de cobalto dopados con carbono, mediante una estrategia de dos pasos a partir de MOFs (Metal Organic Frameowrks) pirolizando a 700 ^oC (N₂) seguido de 350 ^oC (aire). (1) Los materiales así obtenidos se caracterizaron por métodos físicos (porosimetría, SEM, XRD, Raman, EDX y XPS) y electroquímicos. (2) Para la Reacción de Reducción de Oxígeno (ORR, Oxygen Reduction Reaction) se observaron potenciales de media onda (E_1/2) de hasta 0.81 V vs RHE (Reference Hydrogen Electrode), mientras que para le reacción de evolución de oxígeno (OER, Oxygen Evolution Reaction) los potenciales para una densidad de corriente de 10 mA cm^-2 fueron desde 1.60 V vs RHE. (2) Estos materiales tuvieron una gran estabilidad frente a ciclados (1000) entre OER y ORR. Lo más relevante fue que mostraron una activación de la ORR posterior a la OER. (2) Contrariamente, los catalizadores carbonosos presentan una desactivación después de la OER. (1) Experimentos electroquímicos, espectroscópicos (XPS) y de microscopía electrónica, permitieron interpretar esta activación por un incremento del área electroquímicamente activa (ECSA, Electrochemical Surface Area), la concentración superficial de Co(II) y una expansión de los poros de los materiales (SEM) posiblemente debida a la formación de burbujas de O₂. (2,3)

Finalmente, uno de estos materiales fue usado para construir un prototipo preliminar de batería Cinc/aire que pudo ciclar 800 veces. (4)