Carbones con estructura jerárquica de poros para controlar la adsorción de PMo12 y la capacitancia de electrodos híbridos carbón-PMo12 en supercapacitores

EDUARDO FUENTES-QUEZADA; DIANA MARTÍNEZ CASILLAS; EZEQUIEL DE LA LLAVE; A. CUENTAS GALLEGOS

Taller; Cuarto Taller Latinoamericano de Materiales de Carbono (TLMC4); 2021

Partiendo del precursor resorcinol-formaldehído (RF) y el uso del método de formación de doble poro, diferentes muestras de carbón en polvo con estructura mesoporosa jerárquica fueron sintetizadas. Como agente estructurante y molde duro se utilizaron cloruro de polidialildimetilamonio y sílice comercial, respectivamente. Mediante el procedimiento de síntesis propuesto y variando la relación pDADMAC/sílice se obtuvieron carbones en polvo con distribuciones de tamaño de mesoporo bimodales (entre 4-5 nm y 20-40 nm), volúmenes de poro entre 1.0 y 2.10 cm3·g-1 y áreas superficies específicas entre 717 y 998 m2·g-1. En cuanto a la adsorción de PMo12 sobre los carbones sintetizados, esta mostro una tendencia lineal entre el área superficial, atribuida a los mesoporos entre 4-5 nm, y el porcentaje en peso de PMo12 adsorbido, lo que sugiere que la adsorción de PMo12 se lleva a cabo preferentemente en los poros de 4-5 nm. Finalmente, los materiales híbridos carbón-PMo12 utilizados como electrodos para supercapacitores exhibieron capacitancias entre 205 ± 12 F·g-1 y 326 ± 18 F·g-1, siendo el carbón híbrido con mayor carga de PMo12 el que logro una mayor capacitancia. De este modo, ajustando la estructura porosa del carbón se pudo tener control preciso de la cantidad de PMo12 adsorbido y la capacitancia total del material.