MEJORA EN LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA: USO DE UREA COMO DOPANTE EN CARBONES A PARTIR DE ALPERUJO

MAMANÍ, ARMINDA; JEREZ, FLORENCIA; PONCE, M. FEDERICO; RAMOS, PAMELA B.; SARDELLA, M. FABIANA; BAVIO, MARCELA A.

Mendoza

Simposio; IV SIMPOSIO DE RESIDUOS AGROPECUARIOS Y AGROINDUSTRIALES; 2023

INTA Mendoza

Debido al aumento de consumo de dispositivos electrónicos, es necesario desarrollar un sistema de almacenamiento de energía sustentable, eficiente y con menor impacto ambiental Los supercapacitores son dispositivos de almacenamiento de energía que tienen una gran capacidad de almacenar carga, alta densidad de potencia y una larga vida útil [1]. El principio de funcionamiento puede ser exclusivamente por formación de doble capa eléctrica, o además por pseudocapacitancia [2]. Los carbones activados (CAs) sintetizados a partir de residuos agroindustriales son una buena alternativa para preparar electrodos de supercapacitores y así reemplazar los materiales derivados de los combustibles fósiles convencionales [3]. En Argentina se producen 43.300 toneladas de aceite de oliva, lo que deja 38.970 toneladas de alperujo como residuo [4]. Las ventajas de usar como materia prima este tipo de residuos para producir CAs, son el bajo costo, la gran disponibilidad de recursos y, además, que brindan una alternativa para su disposición final, se trata de una tecnología simple. La activación química con KOH puede generar materiales con arquitecturas porosas jerárquicas, lo que contribuye positivamente al transporte de carga [5]. A veces el proceso de activación no es suficiente para generar buenos rendimientos electroquímicos y, por lo tanto, se necesitan algunas modificaciones adicionales como el dopaje con heteroátomos. Algunos de ellos como el Nitrógeno (N), Azufre (S), Boro (B) y Fósforo (P) promueven propiedades electrónicas de átomos de carbono vecinos debido a su electronegatividad y además forman grupos funcionales en la superficie lo que produce una mejora sinérgica en la capacidad de almacenamiento de carga. Se ha reportado que el uso de urea como dopante de nitrógeno mejora la capacidad de almacenamiento de carga en los carbones activados [6].El objetivo de este trabajo es estudiar el efecto en la activación con KOH de carbones de alperujo mediante el agregado de urea como dopantes y evaluar el comportamiento electroquímico y textural de los carbones producidos para su potencial uso como electrodos en supercapacitores.