Producción de carbón activado dopado con nitrógeno a partir de cáscaras de cacao para su posible uso como electrodos para supercondensadores.

Abstract

Los carbones activados provenientes de residuos agroindustriales son materiales muy deseados a la hora de fabricar o producir electrodos para supercondensadores. Sin embargo, al momento de sintetizar dichos carbones se pueden presentar diferentes problemáticas que conllevan a tener capacitancias muy bajas. Por ende, en este trabajo se implementaron dos métodos para la síntesis de los carbones activados dopados con nitrógeno, utilizando como agente activante el ZnCl2 y como precursor la cáscara de cacao. El primer método implementado fue activación – dopaje – carbonización mientras que el segundo método fue activación – carbonización – dopaje. Las proporciones que se manejaron para materia prima:dopante fueron 1:0; 1:1 y 1:4, donde se destaca la evaluación electroquímica del carbón con proporción 1:1 (CAD1-D), ya que al trabajar velocidades de 5 mV/s; 10 mV/s; 20 mV/s; 50 mV/s y 100 mV/s y con densidades de corriente de 0,1 mA/mg; 0,2 mA/mg y 0,4mA/mg, presentó la capacitancia más alta (124,21 F/g). Además de dichas pruebas, se realizó análisis elemental (CHNS) en donde se pudo observar de manera significativa el aumento del % de nitrógeno en los carbones. En la caracterización textural medida por el área superficial y el volumen de poro, el carbón CAD1-DP exhibió el valor de área superficial más alto (1139 m2/g). En cuanto al análisis termogravimétrico (TGA) el menor porcentaje de cenizas lo obtuvo CAD0-D.