Integración supramolecular de polímeros conductores y nanocarbones micro y mesoporosos derivados de la pirólisis de redes metal-orgánicas para aplicaciones de almacenamiento de ene...

Autores
Mártire, Ana Paula; Rafti, Matías; Marmisollé, Waldemar Alejandro
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Los supercapacitores son dispositivos que almacenan energía usando dos electrodos separados por un electrolito. La capacitancia electroquímica en la doble capa eléctrica aporta a la capacidad del dispositivo, por lo que se busca aplicar nuevos materiales porosos y nanoestructuras en la interfase electrodo-electrolito para mejorar su desempeño. Es posible obtener nanocarbones micro y mesoporosos a partir de la pirólisis de redes metal-orgánicas (MOF). La elevada área superficial de los nanocarbones porosos potencia el almacenamiento de energía en la interfase. Específicamente se estudió al ZIF-8, un MOF basado en Zn2+ y 2-metil-imidazol, que, calcinado en atmósfera de nitrógeno, da lugar a nanocarbones de ZIF-8 (nCsZIF-8). En este trabajo, se modificaron electrodos de oro combinando nCsZIF-8 con polianilina dopada con poliestirenosulfonato de sodio (PANI-PSS). Los nCsZIF-8 se dispersaron en una suspensión coloidal con CTAB para aportar carga positiva, y ambas suspensiones se ensamblaron capa por capa sobre el oro, facilitando la interconectividad eléctrica. Este ensamblado se comparó con otro utilizando nanocarbón de grafito comercial, con menor área superficial, para evaluar el impacto de la porosidad del nCsZIF-8. Los nCsZIF-8 fueron caracterizados por Raman, SEM, adsorción de N2 y XPS. Se estudió el crecimiento de los ensamblados por UV-visible y QCM. Los ensamblados de hasta 11.5 bicapas fueron evaluados electroquímicamente con voltamperometría cíclica y ciclos de carga y descarga. Los resultados fueron comparados con los obtenidos para carbón grafítico de baja superficie específica. El ZIF-8 se sintetizó con éxito y se obtuvieron los nanocarbones micro y mesoporosos buscados. Se construyeron ensamblados sencillos interconectados eléctricamente. Se logró mejorar la capacidad del sistema con el uso de nCsZIF respecto al ensamblado preparado con nanocarbón grafítico.
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
Materia
Química
nanocarbones porosos
almacenamiento de energía
electrodos de oro
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
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Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
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