Síntesis de sustratos 3D carbonosos a partir de melaza para su aplicación en dispositivos de  almacenamiento electroquímico de energía.

León Tarazona, Laura Katherine; Bueno Almeyda, Yefer Oswaldo

Síntesis de sustratos 3D carbonosos a partir de melaza para su aplicación en dispositivos de almacenamiento electroquímico de energía.

dc.contributor.advisor	Córdoba Tuta, Elcy María
dc.contributor.advisor	Vazquez Samperio, Juvencio
dc.contributor.advisor	Páez Sánchez, Natalia Patricia
dc.contributor.author	León Tarazona, Laura Katherine
dc.contributor.author	Bueno Almeyda, Yefer Oswaldo
dc.contributor.evaluator	Guiza Arguello, Viviana Raquel
dc.contributor.evaluator	Vargas Ceballos, Oscar Andres
dc.date.accessioned	2023-08-14T15:37:52Z
dc.date.available	2023-08-14T15:37:52Z
dc.date.created	2023-08-12
dc.date.issued	2023-08-12
dc.description.abstract	La fabricación convencional de carbón vítreo reticulado (CVR) implica el uso de sustancias tóxicas como el fenol, formaldehído, furfurilo o resorcinol. En este trabajo de investigación, se propuso una estrategia fácil y de bajo costo para obtener el CVR con un enfoque sostenible a nivel ambiental al incorporar melaza, un residuo de la industria panelera. El objetivo de la presente contribución es mejorar las propiedades electroquímicas y la retención de energía a largo plazo de los supercapacitores sintetizados a partir de CVR, sin representar riesgos para el medio ambiente y la salud humana, evitando la contaminación del agua y la generación de gases tóxicos. Se evaluó el rendimiento de los CVR fabricados con la técnica de réplica por plantilla de sacrificio a diferentes tiempos de polimerización y porcentajes de melaza. Los resultados revelaron que un tiempo de polimerización de 24 horas y un contenido de melaza del 100% mostraron una mayor estabilidad electroquímica. Los CVR desarrollados se caracterizaron mediante técnicas, como microscopia óptica confocal, SEM, FT-IR y Raman. Finalmente, se ensambló el supercapacitor simétrico empleando el CVR seleccionado como electrodo positivo y negativo, y se le realizaron pruebas electroquímicas como voltamperometría cíclica, curvas de carga y descarga galvanostática y espectroscopía de impedancia electroquímica para evaluar el comportamiento del dispositivo. El dispositivo registró capacidades volumétricas de 334.89, 211.74, 163.72, 137.77, 110.41 y 84.89 mF/cm3 a 5, 10, 15, 20, 30 y 50 mV/s dentro de una ventaja de voltaje de 1.0 V posicionándolo como una opción en aplicaciones de almacenamiento de energía duraderas y sostenibles. Estos hallazgos abren nuevas perspectivas en el desarrollo de materiales y tecnologías para el almacenamiento de energía.
dc.description.abstractenglish	The conventional manufacture of reticulated vitreous carbon (CVR) involves the use of toxic substances such as phenol, formaldehyde, furfuryl or resorcinol. In this research work, an easy and low-cost strategy was proposed to obtain the CVR with an environmentally sustainable approach by incorporating molasses , a residue from the panela industry . The objective of this contribution is to improve the electrochemical properties and long-term energy retention of sintered supercapacitors from CVR, without representing risks to the environment and human health , avoiding water pollution and gas generation . toxic. The performance of the CVRs manufactured with the replication technique by sacrificial template at different polymerization times and molasses percentages was evaluated . The results revealed that a polymerization time of 24 hours and a molasses content of 100 % showed a higher electrochemical stability . The CVRs developed were characterized by techniques such as confocal optical microscopy, SEM, FT-IR and Raman. Finally, the symmetrical supercapacitor was assembled using the selected CVR as positive and negative electrode , and electrochemical tests such as cyclic voltammetry , galvanostatic charge and discharge curves, and electrochemical impedance spectroscopy were performed to evaluate the behavior of the device . The device registered volumetric capacities of 334 .89, 211 .74, 163 .72, 137 .77, 110 .41 , and 84 .89 mF /cm 3 at 5, 10 , 15 , 20 , 30 , and 50 mV /s within a 1.0 V voltage lead positioning it as an option in applications durable and sustainable energy storage . These findings open new perspectives in the development of materials and technologies for energy storage.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Metalúrgico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/14814
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Metalúrgica
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Metalúrgica y Ciencia de Materiales
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Almacenamiento de Energía
dc.subject	Melaza
dc.subject	Supercapacitores
dc.subject.keyword	Energy Storage
dc.subject.keyword	Molasses
dc.subject.keyword	Supercapacitors
dc.title	Síntesis de sustratos 3D carbonosos a partir de melaza para su aplicación en dispositivos de almacenamiento electroquímico de energía.
dc.title.english	Synthesis of carbonaceous 3D substrates from molasses for their application in electrochemical energy storage devices.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado