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 (2013)
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.