En els gasos, un elèctrode de difusió és un tipus d'elèctrode utilitzat en reaccions electroquímiques. S'utilitza principalment en dispositius com ara cèl·lules de difusió de gas, piles de combustible i certs sensors.
L'objectiu de disseny d'un elèctrode de difusió és proporcionar una interfície entre el gas i l'electròlit, permetent que les molècules de gas reaccionin amb els ions de l'electròlit. Normalment està fet de materials catalítics, amb catalitzadors comuns que inclouen aliatges de platí, pal·ladi i platí-pal·ladi. Aquests catalitzadors faciliten les reaccions electroquímiques de les molècules de gas, millorant les velocitats de reacció.
L'estructura d'un elèctrode de difusió sol ser porosa, permetent que el gas entri a l'elèctrode i entri en contacte amb el material catalític. L'estructura porosa també ajuda a augmentar la superfície de l'elèctrode, millorant l'eficiència de la reacció. A més, l'elèctrode ha de mostrar una bona conductivitat per garantir un flux de corrent suau a través de l'electròlit.
Placa de titani porosa amb recobriment de platí
En l'electròlisi, és comú recobrir la superfície d'una placa de pols de titani amb una capa de recobriment de platí per millorar les propietats catalítiques del titani per a aplicacions d'elèctrodes de difusió de gas. Aquest recobriment proporciona l'activitat catalítica i l'estabilitat del platí alhora que aprofita la resistència a la corrosió i la conductivitat del titani.
El procés de recobriment amb una capa de platí s'aconsegueix normalment mitjançant tècniques com la reducció química, la deposició física de vapor o la deposició electroquímica. Durant aquest procés, el material de platí es diposita a la superfície de la placa de pols de titani en una capa fina i uniforme.
Aquest recobriment de platí pot proporcionar una activitat catalítica millorada, afavorint reaccions entre les molècules de gas i els ions de l'electròlit. Pot augmentar la velocitat de reacció i l'eficiència de l'elèctrode de difusió de gas, millorant el rendiment electroquímic.
A les cèl·lules de difusió de gas, l'elèctrode de difusió normalment s'acobla amb un altre elèctrode (normalment un elèctrode d'òxid) per generar energia elèctrica mitjançant la difusió i les reaccions de gas. A les piles de combustible, els elèctrodes de difusió catalitzen l'oxidació del gas d'hidrogen o d'altres combustibles, produint corrent elèctric. En els sensors, els elèctrodes de difusió s'utilitzen per mesurar la concentració de gas o detectar components específics dels gasos.
En conclusió, un elèctrode de difusió en gasos és un elèctrode utilitzat per a reaccions electroquímiques que impliquen gasos. Facilita les reaccions entre les molècules de gas i els ions de l'electròlit, jugant un paper crucial en dispositius com les cèl·lules de difusió de gas, les piles de combustible i els sensors.
