Desarrollo de materiales nanoestructurados basados en óxidos de Manganeso con uso potencial en electrodos para dispositivos de almacenamiento de energía

Actualmente, el calentamiento global ha motivado la búsqueda de nuevas alternativas tecnológicas basadas en el aprovechamiento de las distintas fuentes de energía renovable y limpia. Como una solución promisoria frente a los problemas ambientales generados principalmente por la quema de combustibles fósiles se ha propuesto almacenar parte de la energía generada, lo que motiva el desarrollo de dispositivos de almacenamiento energético con propiedades mejoradas como la capacitancia específica conocidos como supercapacitores. En este trabajo, a través de un método de química suave se sintetizó un MnOx.nH2O laminar tratado con rutenio que presenta un uso potencial en electrodos de supercapacitores. La caracterización de los materiales se realizó por medio de Difracción de Rayos X (XRD), Microscopía Electrónica de Barrido con Energía Dispersiva de Rayos X (SEM-EDS), análisis de área superficial BET, volumen y tamaño de poro por adsorción de N2 y voltametría cíclica (VC). A través de VC, se evaluó la capacitancia específica de los materiales obtenidos, usando una configuración de electrodo compuesto modificado de pasta de carbón en forma de pastilla. Un RuOx.xH2O fue preparado como patrón de comparación. Su comportamiento electroquímico usando un electrolito suave y neutro se comparó con el de MnOx.nH2O obtenido. Se puede considerar que con la tercera y la sexta parte del rutenio empleado para sintetizar el RuOx.xH2O de comparación es posible lograr materiales que presentan una capacitancia específica ligeramente mayor que la mitad del valor logrado por éste, mientras que utilizando 1/13 parte es posible lograr una capacitancia específica algo menor que una cuarta parte de la exhibida por el RuOx.xH2O, bajo las mismas condiciones experimentales. El desempeño pseudocapacitivo respecto al uso eficiente del rutenio incorporado es cerca de 1.5, 2.8 y 3.7 veces mejor para los MnOx.nH2O intercambiados con rutenio comparados con RuOx.xH2O, bajo las condiciones experimentales usadas en este estudio, sin usar electrolitos ácidos muy concentrados. Esta investigación puede abrir las puertas a un arreglo alternativo de un material basado en un óxido de manganeso intercambiado con rutenio que tiene una capacitancia específica mejorada respecto a la forma simple de ambos óxidos: de manganeso y de rutenio, bajo las condiciones experimentales usadas en este estudio (Texto tomado de la fuente)

• Autores: Guerrero González, Diego Reinaldo
• Fecha de publicación: 2011
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/8233
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/8233; http://bdigital.unal.edu.co/4792/
• Palabra clave: 54 Química y ciencias afines / Chemistry; 62 Ingeniería y operaciones afines / Engineering; Óxido de Manganeso, Reacción de Intercambio Iónico, Almacenamiento de energía, Supercapacitor, Manganese oxide, Ionic–exchange reactions, Energy storage, supercapacitors
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional