Determinación de las condiciones de producción de carbones activados a partir de residuos de la agroindustria del cacao para su posible uso como electrodo en supercondensadores
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Date
2024-11-12
Authors
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Los residuos de cacao generados durante un proceso de extracción de polifenoles, se pueden reutilizar para generar un mayor valor agregado en un marco de economía circular. Una aplicación prometedora es el desarrollo de carbón activado para su uso en dispositivos de almacenamiento de energía, como electrodos de supercondensadores. La capacidad de almacenamiento de energía del carbón activado está influenciada por varios factores, incluido el tipo de biomasa, el método de activación y el proceso de carbonización. En esta investigación se implementó el método de activación química para la síntesis de carbones activados, utilizando cloruro de zinc (ZnCl₂) como agente activante y residuos de la agroindustria del cacao como materia prima. Las proporciones de agente activante y materia prima utilizada son 1:1, 2:1 y 3:1, respectivamente. La activación térmica se desarrolló a 650 °C y 900 °C, con tiempos de carbonización de 30 y 120 minutos. El lavado del carbón activado se realizó con HCl (1M). Los carbones activados se sometieron a análisis elemental CHNS, caracterización textural por medio de adsorción de nitrógeno y análisis termogravimétrico (ATG) en atmósfera de aire y nitrógeno. Las evaluaciones electroquímicas se realizaron mediante voltamperometría cíclica y carga descarga galvanostática. Los resultados muestran que el material sintetizado a 900 °C/30 minutos con una relación de impregnación de 3:1 tiene una capacitancia específica de 76 F/g y una alta área superficial de 1483 m²/g, con un porcentaje de retención de la capacitancia del 86,8% durante 1000 ciclos de carga y descarga galvanostática a 1 A/g, lo que indica su viabilidad para su uso en electrodos para supercondensadores.
Description
Keywords
Supercondensadores, Carbón activado, Capacitancia, Electrodos, Biomasa