BECAS
PONCE Marcelo Federico
congresos y reuniones científicas
Título:
Valorización de residuos olivícolas como carbones activados para supercapacitores
Autor/es:
ARMINDA MAMANÍ; MARCELO FEDERICO PONCE; PAMELA BELÉN RAMOS; MARCELA ALEJANDRA BAVIO; FABIANA SARDELLA
Lugar:
La Plata
Reunión:
Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2021
Institución organizadora:
UNLP
Resumen:
Introducción. En los últimos años la producción y el almacenamiento de energía limpia ha sido uno de los intereses más explorados de la comunidad científica. Se han desarrollado diferentes materiales para ser usados en supercapacitores, de esta manera polímeros conductores, materiales carbonosos y óxidos metálicos han sido sintetizados y caracterizados. Los carbones activados son por excelencia materiales de tipo capacitivo con una gran capacidad de almacenamiento energético. En este trabajo se presenta la síntesis y caracterización de carbón activado físicamente, a partir de la valorización de residuos de la poda de olivo, para su aplicación como materiales de electrodo en supercapacitores [1].Materiales y métodos. El carbón sin activar (CsA) se obtuvo por pirólisis de restos de la poda de olivo en horno a 500°C en ausencia de oxígeno por 120 minutos. Para la activación (CA) se puso en contacto CsA con 0,85 g min-1 de vapor de agua, a 920°C por 105 minutos. Los carbones fueron caracterizados a través de su área superficial específica, micrografías SEM, FTIR y pHpzc. Se realizó la evaluación electroquímica mediante voltamperometría cíclica (VC), medidas galvanostáticas de carga/descarga (GCD) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), en medio básico.Resultados. Los valores de área BET de CsA y CA fueron 100 y 1004 m2 g-1, respectivamente. CA exhibió una distribución de tamaño de poro en el rango de los mesoporos. A partir del análisis de FTIR y pHpzc se determinó que ambos materiales tienen carácter básico y que CA tiene mayor proporción de grupos oxigenados en su superficie. De acuerdo con la VC puede observarse que el CA presenta un voltamperograma casi rectangular y simétrico sin picos presentes y con densidades de corriente superiores al CsA. Mediante GDC se determinó que el CA presenta una capacitancia, energía y potencia específica máximas de 499 F g-1, 139 Wh kg-1 y 200 kW kg-1, respectivamente. En el caso del CsA los valores respectivos fueron 231 F g-1, 64 Wh kg-1 y 40 kW kg-1. Los resultados EIS muestran un diagrama típico de electrodos porosos, sin embargo el CsA muestra mayores impedancias y características más resistivas que el CA, lo que confirma los resultados voltamperométricos.Conclusiones. Los residuos de la poda de olivo son apropiados para la producción de carbones activados con características adecuadas para el almacenamiento energético en supercapacitores. La activación física promueve el desarrollo de una estructura porosa generando grupos superficiales oxigenados, lo que mejora el proceso de transferencia y almacenamiento de carga. Los valores de capacitancia, energía y potencia específicas se vieron al menos duplicados, alcanzando valores similares a los reportados en la bibliografía.