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 (Universidad Industrial de Santander, 2023)
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.
Synthesis of carbonaceous 3D substrates from molasses for their application in electrochemical energy storage devices.
Keywords: Almacenamiento de Energía; Melaza; Supercapacitores; Energy Storage; Molasses; Supercapacitors