Obtención de materiales carbonosos a partir de la cascarilla de cacao para su aplicación como electrodos en supercapacitores
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Abstract
Las tecnologías de almacenamiento de energía como los supercapacitores electroquímicos, requieren el estudio de nuevos materiales de carbono que puedan ser usados como electrodos y permitan la obtención de una alta capacitancia; para ello, se requiere que el material carbonoso tenga una alta área específica, un alto desarrollo de porosidad y grupos funcionales de oxígeno en su superficie. En este trabajo se desarrolla un material carbonoso a partir de la cascarilla de cacao usando KOH como agente activante, se obtuvieron materiales a tres relaciones agente/sólido (1:1, 3:1 y 5:1 p/p), y tres temperaturas de carbonización (500, 650 y 800 °C), a fin de conocer las mejores condiciones de obtención. Los carbones activados obtenidos a partir de la cascarilla de cacao, se caracterizaron mediante análisis próximo e isotermas de adsorción de N2 y CO2; las muestras con mayor área superficial BET se caracterizaron además a través de espectroscopia Raman, descomposición con temperatura programada DTP, y espectroscopia fotoelectrónica de rayos-X XPS, con el fin de determinar la composición química y caracterizar la estructura de la superficie; el desempeño electroquímico de estas muestras se evaluó por voltarimetría cíclica (VC). La muestra sintetizada con una relación agente/Sólido de 5:1 y carbonizada a 650 oC (CC-650-5), fue la que presentó la mayor área superficial, 1443 m2/g, con la mayor capacitancia específica de 132 F/g; esta muestra presentó el menor contenido de cenizas, el mejor desarrollo de microporosidad, el menor desorden en su estructura y por lo tanto tuvo una alta conductividad eléctrica; además en su superficie se encontraron grupos funcionales oxigenados como los carbonilos, quinonas y fenoles, que pudieron favorecer el almacenamiento de energía.
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- Ingeniería Química [34]
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