Desarrollo de Nanocompuestos de Óxidos de Níquel-Negro de Carbono para Supercapacitores

JESICA E. LAFÓN; TERESITA KESSLER; MARCELA A. BAVIO

Tandil

Jornada; 5º Encuentro de Jóvenes Investigadores en Ciencia y Tecnología de Materiales; 2015

IFIMAT (UNICEN, CICPBA, MT)

Se estudiaron nuevos compuestos basados en óxido de níquel (NiO) para su posible aplicación como materiales en supercapacitores. Mediante el método Sol-Gel, se sintetizaron nanocompuestos de NiO, a partir de acetato de níquel y ácido oxá¬lico. Posteriormente, se prepararon muestras variándose la composición y la temperatura del proceso para estudiar su influencia en la estructura de los materiales sintetizados y la capacitancia resultante. Para ello se agregaron partículas de negro de carbono, sin funcionalizar (CBs) y funcionalizado (CBf), y se utilizaron tres temperaturas de calcinación, 300,400 y 500 °C.Los compuestos desarrollados fueron caracterizados por difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido (MEB) y mi-croscopía electrónica de transmisión (TEM). A fin de evaluar sus propiedades electroquímicas en relación a la capacitancia es-pecífica y la velocidad de carga/descarga, se utilizaron técnicas electroquímicas convencionales. Examinando los resultados, se determinó que las dos variables analizadas afectan el tamaño y la morfología de las partículas, y los valores de capacitancia, energía y potencia de los materiales sintetizados.Mediante el análisis de las micrografías SEM y TEM se comprobó que a menores temperaturas se obtienen los menores tamaños de partícula. El agregado de negro de carbono a las muestras tratadas a bajas temperaturas resultó en un aumento del tamaño de partícula; mientras que a altas temperaturas su agregado tiene el efecto inverso. Los nanocompuestos sintetizados tienen un tamaño de partícula promedio entre 4 y 33 nm.Respecto de su evaluación electroquímica, se obtuvieron mayores valores de capacitancia para electrodos preparados con nano¬partículas de NiO sintetizados a 300 °C. El agregado de negro de carbono durante la síntesis contribuyó a aumentar los valores de capacitancia obtenidos con muestras sintetizadas a 500 °C. Por otra parte, el efecto combinado de las menores temperaturas y el agregado de CBf resulta en la disminución de los valores de capacitancia.