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Evaluación de materiales compuestos a base de grafito, negro de carbono, óxido de grafeno, óxido de grafeno reducido y zeolita maz para su aplicación en condensadores electroquímicos

Resumen

Con el propósito de caracterizar materiales grafenicos y nanomoldeados con plantilla de zeolita para su uso como material de electrodo de condensador electroquimico del alta densidad de energía, se prepararon electrodos de pasta de carbono y de negro de carbono y electrodos compuestos de OG y rOG oxidado químicamente por 12 h y 24 h y reducido con hidroxilamina, mezclándolos con grafito y negro de carbono, La superficie de estos electrodos se modificó electroquímicamente manteniendo un pulso de potencial de 1.3 V vs Ag/AgCl por 300 s. los materiales solidos fueron caracterizados por rayos X, espectroscopia Raman, FTIR, microscopia electrónica de barrido de emisión de campo, se aprovecha la presencia de grupos oxigenados e hidrogenados para aumentar la acumulación de carga superficial y la capacidad debido a la doble capa eléctrica en la interfaz electrodo/ electrolito, estos grupos superficiales también nos aportan procesos faradaicos aumentando la capacitancia de los materiales. Se utilizó la técnica de voltamperometría cíclica para determinar la corriente capacitiva y los diferentes procesos que contribuyen a la capacidad de cada electrodo. La incorporación, (rOG) aumento el área electroactiva y la acumulación de carga un 100%. Se determinó la capacitancia por medio de las curvas de descarga siendo el material G-rGO12 el que mostro una mayor capacitancia de 28.25 mF/cm2. Se realizaron mediciones de ángulo de contacto donde se muestra una relación con el aumento de la humectabilidad en los materiales modificados y su aumento en la capacitancia. El material G-rGO12 fue seleccionado para la obtención de carbóno mesoporoso, donde se nanomoldeo con plantilla de zeolita, se mezcló el material carbonoso con 5% en peso de zeolita y posteriormente de disolvió la zeolita con HF (ácido fluorhídrico) 10%. Después del tratamiento con HF se modificó electroquímicamente. Se aumentó la capacitancia obteniendo 50.30 mF/cm2.