Construcción de Multicapas Autoensamblado Capa-Por-Capa de Micropartículas de Carbón

J. BALACH; N. GUSTAVO COTELLA; D. ACEVEDO; C. BARBERO

Río Cuarto

Encuentro; II Workshop de Materia Blanda; 2009

Es posible obtener carbones vítreos altamente porosos por pirolisis de resinas fenólicas nanoporosas. Estas pueden ser obtenidas mediante policondensación de resorcinol con formaldehído en medio acuoso, empleando bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) como nanomolde (template).1 Este tipo de materiales son en supercapacitores debido a su alta capacitancia específica (> 100 F/g). Sin embargo, el carbón monolítico presenta una respuesta lenta a causa del largo de los poros, con respecto al tamaño del material. Dos posibles caminos para resolver este problema serían insertar poros de tamaño micrométrico en el monolítico o bien usar micropartículas de carbón nanoporoso, donde el tamaño del poro está limitado por el tamaño de la partícula. Para construir electrodos supercapacitivos, las partículas deben que estar conectadas de algún modo. En este trabajo se describe el método de autoensamblado electroestático capa-porcapa de micropartículas de carbón poroso.2 Las micropartículas fueron sintetizadas por tres métodos diferentes: i) molienda y cribado de carbón monolítico poroso, ii) polimerización de la resina precursora dentro de gotas de una emulsión inversa (agua en aceite), y iii) polimerización de la resina precursora controlada por nucleación y crecimiento. Las micropartículas de carbón fueron autoensambladas electrostaticamente con un polielectrolito catiónico (cloruro de poli(diallildimetilamonio), PDAMAC). Las propiedades electroquímicas de las micropartículas fueron estudiadas usando voltametría cíclica, empleando moléculas prueba redox solubles. Los resultados de difusión de la molécula prueba sugieren un control jerárquico de la difusión dentro y fuera de los poros del carbón. Finalmente, mediante la adsorción de moléculas redox (ej.: quinonas) dentro de los poros de las micropartículas de carbón es posible construir electrodos con comportamientos pseudocapacitivos para capacitares redox.