Síntesis y caracterización de electrodos basados en fibras de carbón modificadas con polipirrol para su aplicación en dispositivos de almacenamiento de energía

• Autor: Arias Pinedo, Ofelia Marilú
• Formato: tesis de grado
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27352
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27352
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Supercapacitores; Fibras de algodón; Óxido de grafeno; Óxido de grafeno reducido; Polipirrol; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.04.03

En el siguiente trabajo, se desarrolló electrodos para supercapacitores basados en de carbón obtenidas a partir de fibras de algodón (FC) y su modificación con óxido de grafeno reducido (rGO) y polipirrol (PPy). Los electrodos fueron analizados por microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía Raman, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y análisis de adsorción/desorción de N2. Las FC están constituidas de fibras de carbón de apariencia lisa con un área superficial despreciable, cuando son modificadas con rGO se observa rugosidad en las fibras y un aumento del área superficial de 607 m2 g-1, de la modificación con PPy se obtuvo películas con una morfología tipo coliflor. Se obtuvieron valores de capacitancia específica mediante el análisis de voltamperometría cíclica utilizando una celda de tres electrodos. Para ello, se varió la velocidad de barrido en un rango de 5-250 mV s-1, en electrolito 1,0 mol L-1 H2SO4 obteniéndose valores de 153 y 320 F g-1 a 5 mV s-1 para los FC y FC-rGO, respectivamente. Este aumento en la capacitancia se debe a la mejora en las propiedades conductoras del material carbonoso al impregnarlas con rGO, la cual incrementa el área superficial. Al modificarlo con PPy a las FC-rGO incrementó aún más la capacitancia específica a 743 F g-1 a 5 mV s-1 gracias a la contribución pseudocapacitiva del PPy. Estos resultados sugieren que los materiales sintetizados son una alternativa interesante como electrodos para aplicaciones en supercapacitores.