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http://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1021/511| Desarrollo de nanomateriales basados en hidróxidos dobles laminares a través de ingeniería de defectos para baterias recargables zn-aire | |
| Oscar Miguel Ambriz Pelaez | |
| Noe Arjona | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| ELECTROQUÍMICA | |
| Se sintetizaron LDH de NiFe y NiMn variando su composición, posteriormente se realizaron modificaciones superficiales mediante la ingeniería de defectos e ingeniería de interface para potenciar la bifuncionalidad de los materiales para las baterías recargables de Zn-aire. Estos materiales fueron caracterizador por diversas técnicas fisicoquímicas como IR, XRD, EDS, BET, FESEM, HRTEM y XPS. Con el análisis de IR y XRD nos permitió determinar la obtención de la estructura de LDH. Mientras que, con ayuda del EDS se determinaron las composiciones obtenidas en los materiales (1:1, 2:1 y 3:1). Además, el análisis BET mostró que uno de los materiales obtuvo un área superficial de 262.34 m2 g-1, siendo mayor a los reportados en la literatura. Con ayuda de los análisis de FESEM y HRTEM se analizó la morfología de los materiales, observándose la presencia de partículas 2D características de estos materiales. Por último, con XPS, observar los estados de oxidación de los metales y verificar si hay presencia de vacancias de oxígeno. En la evaluación electroquímica se estudió por electrodo de disco rotatorio, primero se analizó el efecto de la variación de la composición, encontrándose que, la mejor composición fue la 3:1 en ambos casos (NiFe y NiMn) presentando alta densidad de corriente para la OER. Se empleó la ingeniería de defectos en estos materiales para disminuir los sobrepotenciales para la OER, donde el material NiFeLDH EG presentó una densidad de corriente de 319 mA cm-2 y un potencial de inicio de 1.43 V vs. RHE, siendo una mayor actividad que el IrO2/C (117.60 mA cm-2) en la OER. La mejora de la actividad se atribuyó a los defectos superficiales que mejoran la conductividad eléctrica observada por la disminución de la resistencia a la transferencia de carga (2.55 Ω). Pero, para la ORR, en ambos casos (composiciones y defectos) no se observó una actividad mejorada significativa. Por tal motivo, se usó ingeniería de interface empleado un soporte de carbono dopado con nitrógeno (LDH/C-CNTG), donde el NiFeLDHEG/C-CNTG obtuvo una densidad de corriente de similar a la referencia (Pt/C), con una diferencia de potencial de 95 mV y una actividad para la OER (1.46 V @ 10 mA cm-2). En la ZAB se alcanzó un voltaje de 1,44 V con una densidad de potencia cercana a los 36 mW cm-2, siendo esta potencia similar a la del Pt/C. Keywords: Alternative Energy, , Battery Energy Storage System (BESS), Hidróxidos dobles laminares, Baterías Zn-aire | |
| Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, S. C. | |
| 12-01-2023 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Querétaro, Qro. | |
| INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Programa Doctorado - Electroquímica. |
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| Tesis OSCAR MIGUEL AMBRIZ PELAEZ DOC 2023.pdf | Tesis (Doctorado en Electroquímica) CIDETEQ, S.C. 2023 | 3.13 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |