Método EPR operando cuantitativo sobre iones redox-activos en materiales de electrodos: Considerando las reacciones de tipo conversión como ejemplos

La resonancia paramagnética electrónica (EPR), una sonda sensible para espines de electrones apareados, se ha utilizado ampliamente en la investigación de varios sistemas electroquímicos. A pesar de su éxito en el estudio de procesos electroquímicos que involucran radicales u otras especies con anchos de línea estrechos, interpretar los resultados de EPR para sistemas con señales amplias y sin características, particularmente iones en materiales sólidos, sigue siendo un desafío. En este trabajo, desarrollamos un método EPR operando cuantitativo para estudiar iones redox-activos en materiales de electrodos. La relación entre la variación de las cantidades absolutas de espín y las cantidades de transferencia de electrones se establece para asignar las señales. Se utilizan cuatro materiales de electrodos de tipo conversión, MnO, MnF2, Mn2O3 y MnF3, como representantes típicos de iones de Kramers y no Kramers para ejemplificar este método. Los resultados revelan con precisión los procesos del electrodo, incluidas las mecanicismos redox, variaciones estructurales locales y disolución de metales de transición. Ofrece una nueva estrategia para interpretar adecuadamente las señales amplias y sin características de los iones en materiales de electrodos, allanando el camino para comprender los procesos electroquímicos en sistemas críticos como los materiales de cátodo.