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http://cideteq.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1021/544| Síntesis de carbono dopado con heteroátomos (n/p) a partir de polianilina para su uso en baterías primarias Zn-Aire | |
| Ángel Chávez Hernández | |
| Noe Arjona | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| ELECTROQUÍMICA | |
| Las baterías primarias Zn-aire son dispositivos atractivos para el almacenamiento de energía debido a que cuentan con varias ventajas sobre otros sistemas como los ión-Li (mayor densidad energética, menos dañinas al ambiente, más seguridad, menor costo), su cátodo de aire usa el oxígeno de la atmósfera para completar su proceso. Su mayor problema es que la reacción llevada a cabo en el cátodo (la reducción de oxígeno, ORR por sus siglas en inglés) tiene una velocidad muy lenta, lo que se ha tratado de mejorar con el uso de electrocatalizadores. Principalmente tres tipos de catalizadores empleados: a) Metales menos nobles que Pt, b) Perovskitas y espinelas de metales de transición y c) Materiales libres de metales. El presente trabajo muestra la adición de ácido fítico como fuente de fósforo desde la polimerización de la polianilina para poder doparla sin tener que adicionar compuestos peligrosos en el tratamiento térmico para obtener un material electrocatalizador dopado con N y P para su uso en la reducción de oxígeno. Se encontró el tiempo adecuado para la polimerización de la polianilina que fue de 6 horas donde, con los resultados BET y de espectroscopía infrarroja y Raman no se observó una importante diferencia en señales. Se calcinaron las muestras a diferentes temperaturas, encontrando que la mejor temperatura donde se obtuvieron áreas superficiales mayores (601.9 m2/g) fue de 900 °C. El material calcinado a 900 °C y dopado con N y P presentó resultados comparables a los del Pt/C en pruebas de media celda para la reducción de oxígeno, teniendo potenciales de inicio y de media onda de 0.91 V y 0.76 V (contra 1.03 V y 0.88 V para Pt/C), además, presentó mayor tendencia a una reacción de reducción de oxígeno por un paso con 4 electrones intercambiados. En las pruebas de batería de estabilidad galvanostática, la PANI6h_900 ° N/P registró un tiempo de más del doble que la batería con Pt/C en el cátodo (37.6 horas contra 16.4 horas para Pt/C) e incluso pudo inhibir en gran parte el crecimiento de carbonato de potasio en el ánodo. Primary Zn-Air batteries are attractive devices for energy storage due to the many advantages they have over other systems such as Li-ion (Higher energy density, more eco-friendly, more safety in operation, lower cost), their air cathode utilizes oxygen from the atmosphere to complete their process. KW: Carbon , Batery storage, Zn-Air Battery, ORR | |
| Centro de Investigación y Desarrollo Tecnológico en Electroquímica, S. C. | |
| 04-06-2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Querétaro, Qro | |
| CIENCIAS TECNOLÓGICAS | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Programa Maestría - Electroquímica. |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Tesis ANGEL CHAVEZ HERNANDEZ ver final 2024.pdf | Tesis (Maestría en Electroquímica) CIDETEQ, S.C. 2024 | 4.78 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |