Los diagramas de Pourbaix son herramientas fundamentales en electroquímica para entender cómo cambia la estabilidad de las fases en función del potencial y el pH. Tradicionalmente, se basaban en ecuaciones teóricas y datos experimentales, pero el interés en su predicción mediante datos computacionales ha crecido significativamente, impulsado por bases de datos masivas como el Materials Project.
El nuevo enfoque propuesto por Diego Garay-Ruiz y Marisol Martín-González se basa en el cálculo de poblaciones termodinámicas de Boltzmann a través del espacio de pH y potencial, construyendo espacios 3D de Pourbaix. Esto permite introducir diagramas de Pourbaix informados por la competencia, donde la representación de la prevalencia de la fase principal revela regiones donde múltiples fases son casi degeneradas.
Esta metodología identifica condiciones donde las asignaciones de fase son ambiguas, ya que las diferencias de energía entre fases caen dentro del rango de error estándar de la teoría de funcionales de la densidad (DFT), proporcionando confianza termodinámica en la asignación de fases dominantes. Además, el estudio propone análisis adicionales para caracterizar mejor las fases competitivas y simplificar la comparación de diagramas de Pourbaix entre sistemas.
La herramienta PourbaixUP, implementada como software de código abierto, permite un análisis detallado y efectivo de sistemas binarios, ternarios y de orden superior. Los investigadores han demostrado su utilidad a través de varios ejemplos, incluyendo combinaciones binarias de metales, ventanas de pasivación y corrosión en aleaciones de Fe/Cr, y materiales calcogenuros de interés en termoelectricidad.
