Síntesis de óxidos de estaño con adiciones de óxidos de Cu, Co y Mn mediante el método Pechini para uso potencial en capacitores electroquímicos
Propósito y Método del Estudio: Actualmente la producción de energía a nivel mundial está basada en el petróleo, el cual es la principal causa de gases con efecto invernadero, las alternativas de energía renovable y sustentable no son un suministro constante, por lo que que surge la necesidad de...
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis |
| Lenguaje: | Spanish / Castilian |
| Publicado: |
2013
|
| Acceso en línea: | http://eprints.uanl.mx/3515/1/1080256854.pdf |
| _version_ | 1824368615033405440 |
|---|---|
| author | Ibarra Treviño, Salvador |
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| author_sort | Ibarra Treviño, Salvador |
| collection | Repositorio Institucional |
| description | Propósito y Método del Estudio: Actualmente la producción de energía a nivel mundial está
basada en el petróleo, el cual es la principal causa de gases con efecto invernadero, las
alternativas de energía renovable y sustentable no son un suministro constante, por lo que
que surge la necesidad de almacenar la energía para ser utilizada en el momento
adecuado, una alternativa son los capacitores electroquímicos capaces de almacenar
carga en la superficie de sus electrodos al estar en contacto con un electrolito. En este
trabajo se caracterizó y determinó el potencial de varias mezclas de óxidos de estaño
(SnO2) con óxidos de Co, Cu y Mn como electrodos para capacitores electroquímicos. La
caracterización de los materiales se llevó a cabo mediante difracción de rayos X, análisis
termogravimétrico y térmico diferencial, análisis texturales (BET) y microscopía electrónica
de barrido. La caracterización electroquímica fue mediante voltametría cíclica,
cronopotenciometría galvanostática (ciclado carga-descarga a corriente constante) y
espectroscopia de impedancia mediante lo cual se estableció un modelo de circuito
equivalente que describiera el comportamiento electroquímico de los materiales
estudiados.
Contribuciones y Conclusiones: Se establecieron condiciones de síntesis para los materiales vía
método Pechini clásico así como la determinación de las fases de óxidos resultantes en las
mezclas. Se encontró que el sistema Sn-Co presentó las mejores propiedades como
material para electrodo en capacitores electroquímicos comparado contra los otros
sistemas estudiados (Sn-Cu y Sn-Mn). Los óxidos de los sistemas Sn-Co y Sn-Cu pueden
ser ciclados (carga-descarga) hasta 1000 ciclos sin un decaimiento en la capacitancia
específica del material. Se obtuvieron modelos de los circuitos equivalentes para los tres
sistemas de mezclas de óxidos estudiados encontrándose un mecanismo de
almacenamiento de carga preferencialmente a través de formación de doble capa eléctrica
en sistemas con baja porosidad. los materiales 15Co450-3h y 5Cu450-3h podrían ser
utilizados como electrodo en capacitores electroquímicos de baja capacitancia en
dispositivos que no requieran la entrega de grandes cantidades de energía como podrían
ser calculadoras, juguetes o flash de cámaras digitales ya que presentaron buena
resistencia al ciclado y una entrega rápida de la carga almacenada. |
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| institution | UANL |
| language | Spanish / Castilian |
| publishDate | 2013 |
| record_format | eprints |
| spelling | eprints-35152017-02-15T15:36:07Z http://eprints.uanl.mx/3515/ Síntesis de óxidos de estaño con adiciones de óxidos de Cu, Co y Mn mediante el método Pechini para uso potencial en capacitores electroquímicos Ibarra Treviño, Salvador Propósito y Método del Estudio: Actualmente la producción de energía a nivel mundial está basada en el petróleo, el cual es la principal causa de gases con efecto invernadero, las alternativas de energía renovable y sustentable no son un suministro constante, por lo que que surge la necesidad de almacenar la energía para ser utilizada en el momento adecuado, una alternativa son los capacitores electroquímicos capaces de almacenar carga en la superficie de sus electrodos al estar en contacto con un electrolito. En este trabajo se caracterizó y determinó el potencial de varias mezclas de óxidos de estaño (SnO2) con óxidos de Co, Cu y Mn como electrodos para capacitores electroquímicos. La caracterización de los materiales se llevó a cabo mediante difracción de rayos X, análisis termogravimétrico y térmico diferencial, análisis texturales (BET) y microscopía electrónica de barrido. La caracterización electroquímica fue mediante voltametría cíclica, cronopotenciometría galvanostática (ciclado carga-descarga a corriente constante) y espectroscopia de impedancia mediante lo cual se estableció un modelo de circuito equivalente que describiera el comportamiento electroquímico de los materiales estudiados. Contribuciones y Conclusiones: Se establecieron condiciones de síntesis para los materiales vía método Pechini clásico así como la determinación de las fases de óxidos resultantes en las mezclas. Se encontró que el sistema Sn-Co presentó las mejores propiedades como material para electrodo en capacitores electroquímicos comparado contra los otros sistemas estudiados (Sn-Cu y Sn-Mn). Los óxidos de los sistemas Sn-Co y Sn-Cu pueden ser ciclados (carga-descarga) hasta 1000 ciclos sin un decaimiento en la capacitancia específica del material. Se obtuvieron modelos de los circuitos equivalentes para los tres sistemas de mezclas de óxidos estudiados encontrándose un mecanismo de almacenamiento de carga preferencialmente a través de formación de doble capa eléctrica en sistemas con baja porosidad. los materiales 15Co450-3h y 5Cu450-3h podrían ser utilizados como electrodo en capacitores electroquímicos de baja capacitancia en dispositivos que no requieran la entrega de grandes cantidades de energía como podrían ser calculadoras, juguetes o flash de cámaras digitales ya que presentaron buena resistencia al ciclado y una entrega rápida de la carga almacenada. 2013 Tesis NonPeerReviewed text es cc_by_nc_nd http://eprints.uanl.mx/3515/1/1080256854.pdf http://eprints.uanl.mx/3515/1.haspreviewThumbnailVersion/1080256854.pdf Ibarra Treviño, Salvador (2013) Síntesis de óxidos de estaño con adiciones de óxidos de Cu, Co y Mn mediante el método Pechini para uso potencial en capacitores electroquímicos. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León. |
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