El primer electrodo a base de magnesio fue fabricado por investigadores en Noruega, Polonia y España. Los electrodos son de interés para los científicos de materiales porque transportan electrones que flotan libremente en cavidades internas y, por lo tanto, exhiben propiedades como una alta conductividad. Entre otras cosas, esta nueva especie es estable a temperatura ambiente, lo que brinda nuevas oportunidades en ciencia de materiales y catálisis.1
Gracias a sus electrones flotantes, los electrodos han encontrado aplicaciones en superconductores, materiales ópticos, dispositivos electrónicos e imanes.2 Estos electrones libres también confieren propiedades beneficiosas para la catálisis, particularmente en reacciones redox como la formación de amoníaco a partir de nitrógeno y la valorización del dióxido de carbono. Sin embargo, la mayoría de estas especies son mezclas inorgánicas complejas. Hasta la fecha, se han sintetizado ocho electrodos orgánicos y este ejemplo basado en magnesio indica solo el segundo tipo que es estable a temperatura ambiente.
Además, el electrodo de magnesio se prepara fácilmente a partir de abundantes compuestos de níquel-dipiridina en un solo paso con excelentes rendimientos. La reacción da como resultado un compuesto nuclear cuaternario de magnesio, que transporta un electrón en la cavidad cúbica formada por los átomos del metal. A diferencia de otros ejemplos, en este caso el electrón no está separado de diferentes cavidades.
Los investigadores también probaron la versatilidad del nuevo electrolito de magnesio como agente reductor. Han intentado sintetizar algunos complejos de níquel de baja valencia, que generalmente requieren el uso de litio puro y sufren reacciones secundarias indeseables. La reacción fue más rápida y limpia, mostrando el potencial de este electrodo de magnesio en catálisis homogénea. Además, las especies de magnesio son altamente solubles en solventes orgánicos y pueden almacenarse fácilmente en una caja de guantes, lo que indica posibilidades prometedoras en otras reacciones de reducción.
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