Mejorando el desempeño electroquímico de supercapacitores biodegradables utilizando titanato de magnesio, ferrita de bario magnética y grafeno
"En este trabajo se llevó a cabo la construcción de supercapacitores (SCs) a base de electrodos fabricados a partir de fibra de coco reciclada y recubiertos con hojuelas de grafeno como agente conductor de corriente. También se utilizó papel de arroz como separador y una solución de electrólito...
| Autor: | |
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| Formato: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2021 |
| País: | México |
| Recursos: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repositorio: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/2570 |
| Acesso em linha: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/2570 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palavra-chave: | info:eu-repo/classification/Autor/Supercapacitor info:eu-repo/classification/Autor/Biodegradable info:eu-repo/classification/Autor/Electrolito ecológico info:eu-repo/classification/Autor/Hojuelas de grafeno info:eu-repo/classification/Autor/Fibras de coco info:eu-repo/classification/Autor/Dispositivo electroquímico info:eu-repo/classification/Autor/Sustentable info:eu-repo/classification/cti/2 info:eu-repo/classification/cti/23 info:eu-repo/classification/cti/2307 info:eu-repo/classification/cti/221005 |
| Resumo: | "En este trabajo se llevó a cabo la construcción de supercapacitores (SCs) a base de electrodos fabricados a partir de fibra de coco reciclada y recubiertos con hojuelas de grafeno como agente conductor de corriente. También se utilizó papel de arroz como separador y una solución de electrólitos orales (OES). El encapsulado biodegradable se logró a través de una mezcla de polvo para gelatina y pectina. Las pruebas electroquímicas arrojaron valores de capacitancia máxima y de energía específica de 670.8 Fg-1 y 134.2 Whkg-1, respectivamente. Al añadir nanopartículas (NPs) de MgTiO3 estos valores se incrementaron ≈ 37 % y ≈ 20 % respectivamente. Con el fin de comparar los resultados aquí obtenidos con otros reportados en la literatura, también se analizó una segunda serie de dispositivos a base de electrolito ácido (PVA/H3PO4), con esta configuración se obtuvo una capacitancia de solo 175.9 Fg-1 y energía específica de 35.2 Whkg-1. En los dispositivos que se emplearon nanopartículas de MgTiO3 se logró obtener mejores resultados debido a las vacancias de oxígeno que actuaron como centros de oxido-reducción, Mg2+/Mg0 y Ti3+/Ti4+, confirmados mediante análisis de absorbancia, Raman y XPS. Para el caso de los SCs hechos con nanopartículas de BaFe12O19 (BAFEO) la capacitancia resultante fue de 374 Fg-1. Lo cual se traduce en un aumento del 112 % en la capacitancia a comparación con los dispositivos hechos sin ningún tipo de óxidos. Estos dispositivos también alcanzaron un 55% más de capacitancia que aquellos fabricados con nanopartículas de MgTiO3. El estudio demostró que los materiales biodegradables utilizados, fibras de coco y electrolitos orales son una alternativa para construir supercapacitores que puedan sustituir el uso de componentes tóxicos y corrosivos presentes en supercapacitores actuales." |
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