M-N-C Materials for Electrochemical Reduction Reactions: Recent Strategies for Improving Electrocatalytic Activity and Stability

Autor(es)

de Araujo, Moises A. ; Koverga, Andrey A. A. ; Sakita, Alan M. P. ; Ometto, Felipe B. B. ; da Trindade, Leticia G. ; Ticianelli, Edson A. A.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CHEMCATCHEM; v. 15, n. 11, p. 23-pg., 2023-05-08.

Resumo

Electrocatalytic reduction of small molecules such as dioxygen (O-2), carbon dioxide (CO2), and water has driven conspicuous attention due to their technological importance and capability of tackling current environmental issues. So far, to drive such reactions, catalysts based on the platinum-group elements have displayed the best performance, however, the high-cost and scarcity of these elements hinder large-scale applications. Alternatively, earth-abundant M-N-C (M=Fe, Co, or Ni) materials have stood out as potential candidates because of their suitable electrocatalytic properties for the aforementioned reactions. In this way, the present review aims to provide a thorough account of the recently reported strategies to improve the electrocatalytic reduction of O-2, CO2, and water on M-N-C catalysts. In order to have an in-depth understanding of these reactions, we will also discuss some of the latest theoretical studies based on computer modelling and simulation. Lastly, additional comments on future perspectives will be provided to guide new studies. (AU)

• Processo FAPESP: 21/01268-3 - Modificações superficiais de filmes finos nanoestruturados de sulfeto de cobre: uma nova estratégia para aprimorar a geração de gás hidrogênio e redução de dióxido de carbono
• Beneficiário: Moisés Albuquerque de Araújo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/14163-5 - Eletrocatalisadores impregnados com líquidos iônicos para eletrorredução de dióxido de carbono
• Beneficiário: Alan Massayuki Perdizio Sakita
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 20/11947-2 - Projetando electrocatalisadores: dos primeiros princípios às aplicações eficientes na geração de energia limpa
• Beneficiário: Andrii Koverga
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/22183-6 - Electrocatálise VI: aspectos fundamentais e aplicados em problemas emergentes e clássicos em conversão eletroquímica de energia
• Beneficiário: Edson Antonio Ticianelli
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 20/15230-5 - Centro de Pesquisa e Inovação de Gases de Efeito Estufa - RCG2I
• Beneficiário: Julio Romano Meneghini
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia