Síntesis y caracterización de estructuras mesoporosas tipo M-OMS-2 para su uso potencial en capacitores electroquímicos

Ramírez Castro, Claudia (2008) Síntesis y caracterización de estructuras mesoporosas tipo M-OMS-2 para su uso potencial en capacitores electroquímicos. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

En este trabajo se preparó por medio de una libre de solvente a baja temperatura el MnO2 para estudiar su uso potencial como material de electrodo en capacitores electroquímicos. El material se sometió a extracción del ion potasio y posteriormente la inserción de cobalto y níquel para generar tres compuestos más. La caracterización se llevó a cabo por difracción de rayos X, análisis textural, análisis termogravimétrico y térmico diferencial y espectroscopía de absorción atómica. El comportamiento electroquímico se evaluó por voltamperometría cíclica para determinar la ventana electroquímica y la capacitancia de los materiales; el comportamiento capacitivo se confirmó por ciclos de carga y descarga a corriente, además, se estudió su respuesta a través del ciclado. Contribuciones y Conclusiones: La difracción de rayos X confirma la estructura cristalina de MnO2, el criptomelano en fase tetragonal. La extracción e inserción de los iones en la estructura del MnO2 evidencia una reacción topotáctica. Los cuatro materiales son estructuras mesoporosas y en todos los casos presentan un comportamiento capacitivo. Los materiales H-OMS-2, Co-OMS-2 y Ni-OMS-2 poseen capacitancias menores al K-OMS-2. La velocidad de barrido en el Co-OMS-2 presentando su comportamiento capacitivo alcanza hasta 10 mV/s. No se observó una relación entre el área superficial y la capacitancia. Al llevar a cabo el ciclado del K-OMS-2, 500 ciclos, su capacitancia permanece constante, mientras que, las muestras con un tratamiento posterior sufren una disminución leve en los valores de capacitancia durante los primeros ciclos para después permanecer casi constantes. La caída óhmica de las muestras se mantiene dentro del rango que presenta el MnO2 cuando se usa como electrodo en capacitores electroquímicos.

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