Análisis comparativo de polímeros conductores porosos basados en porfirinas con aplicación en dispositivos de almacenamiento de energía
- Autores
- Rubio, Raul Armando; Durantini, Javier Esteban; Heredia, Daniel Alejandro; Durantini, Edgardo Néstor; Otero, Luis Alberto; Gervaldo, Miguel Andres
- Año de publicación
- 2020
- Idioma
- español castellano
- Tipo de recurso
- documento de conferencia
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- En el desarrollo de nuevos materiales como parte constitutiva de electrodos aplicados a supercapacitores (SC), generalmente se busca obtener grandes superficies específicas y una porosidad adecuada. Las estructuras dendriméricas abiertas permiten la formación de un arreglo tridimensional tipo esponja, con una gran área de contacto entre el electrolito líquido y la superficie de la película. En este trabajo se diseñaron monómeros de porfirinas conteniendo diferentes metales centrales (Zn, Cu, Co), y sustituidas en las periferias con grupos carbazol y trifenilamina. Dichas películas de polímeros presentan propiedades electrónicas favorables que permiten su aplicación como material constitutivo en SC. Esta propiedad se basa en la pseudocapacitancia, la cual es generada por procesos rédox reversibles que se inducen en la película polimérica orgánica. Los grupos electropolimerizables fueron seleccionados debido a su capacidad para formar dímeros mediante síntesis electroquímica. Inicialmente los diferentes monómeros fueron caracterizados y electropolimerizados sobre electrodos de Pt e ITO por medio de voltametría cíclica. Los estudios electroquímicos y espectroelectroquímicos demostraron la presencia de unidades de dicarbazol y tetrafenilbencidina en las películas. Esto permitió proponer un mecanismo de electropolimerización basado en el acoplamiento de cationes radicales generados durante el ciclado electroquímico. Posteriormente dichas películas fueron evaluadas como material pseudocapacitivo presentando valores de capacitancias de hasta 200 F/g a densidades de corriente de 5 A/g, destacando también una buena retención de la capacitancia específica. Además, los electropolímeros exhibieron una muy buena retención de la capacitancia específica (más del 70 %). Estos valores demuestran la potencial aplicación de las películas orgánicas electrogeneradas como materiales con aplicación en almacenamiento de energía donde se necesita una alta velocidad de carga-descarga.
Fil: Rubio, Raul Armando. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Durantini, Javier Esteban. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Heredia, Daniel Alejandro. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; Argentina
Fil: Durantini, Edgardo Néstor. Universidad Nacional de Río Cuarto. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto para el Desarrollo Agroindustrial y de la Salud; Argentina
Fil: Otero, Luis Alberto. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
Fil: Gervaldo, Miguel Andres. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; Argentina
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- Condiciones de uso
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Dichas películas de polímeros presentan propiedades electrónicas favorables que permiten su aplicación como material constitutivo en SC. Esta propiedad se basa en la pseudocapacitancia, la cual es generada por procesos rédox reversibles que se inducen en la película polimérica orgánica. Los grupos electropolimerizables fueron seleccionados debido a su capacidad para formar dímeros mediante síntesis electroquímica. Inicialmente los diferentes monómeros fueron caracterizados y electropolimerizados sobre electrodos de Pt e ITO por medio de voltametría cíclica. Los estudios electroquímicos y espectroelectroquímicos demostraron la presencia de unidades de dicarbazol y tetrafenilbencidina en las películas. Esto permitió proponer un mecanismo de electropolimerización basado en el acoplamiento de cationes radicales generados durante el ciclado electroquímico. Posteriormente dichas películas fueron evaluadas como material pseudocapacitivo presentando valores de capacitancias de hasta 200 F/g a densidades de corriente de 5 A/g, destacando también una buena retención de la capacitancia específica. Además, los electropolímeros exhibieron una muy buena retención de la capacitancia específica (más del 70 %). Estos valores demuestran la potencial aplicación de las películas orgánicas electrogeneradas como materiales con aplicación en almacenamiento de energía donde se necesita una alta velocidad de carga-descarga.Fil: Rubio, Raul Armando. Universidad Nacional de Río Cuarto. Facultad de Ciencias Exactas Fisicoquímicas y Naturales. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Tecnologías Energéticas y Materiales Avanzados; ArgentinaFil: Durantini, Javier Esteban. 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