Desarrollo de Supercondensadores Flexibles de Fibra de Carbono Modificada con PANI/MXENO
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En la actualidad, el agotamiento de recursos de combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero han contribuido al fenómeno del cambio climático y a la degradación de ecosistemas. Por otra parte, el avance hacia una mayor automatización de los procesos productivos, impulsado por el desarrollo de la industria 4.0 en diversos sectores, lleva consigo un incremento significativo de la demanda de energía y de dispositivos de almacenamiento de energía. Todo ello ha impulsado el desarrollo de dispositivos portables que puedan aplicarse al Internet de las Cosas para la recopilación de datos, ya sea a nivel industrial o personal. Debido al carácter portátil de estos dispositivos, estos presentan la necesidad de ser alimentados mediante dispositivos de almacenamiento de energía como baterías o supercondensadores. En el presente trabajo se han desarrollado electrodos para supercondensadores, a partir de modificaciones sobre fibras de carbono. Por un lado, se sintetizaron MXenos del tipo Ti3C2Tx, que posteriormente fueron depositado sobre fibras de carbono. Por otro lado, se probó el efecto de la síntesis directa de polianilina (PANI) sobre las fibras de carbono. Finalmente, también se probó la combinación de las dos alternativas mencionadas previamente, con el objetivo de mejorar el comportamiento electroquímico de los electrodos desarrollados. Tras la síntesis y caracterización electroquímica de los distintos electrodos, se seleccionaron los electrodos con ambos materiales como la mejor alternativa con 54,63 F/g de capacitancia. Finalmente, se procedió́ a la fabricación de supercondensador flexibles utilizando dichos electrodos/refuerzo y PVA-H3PO4 como electrolito/matriz. El dispositivo presentó una capacitancia específica de 1325,25 mF/g a una densidad de corriente de 4 mA/g, con una eficiencia coulómbica mayor al 80% a 100 ciclos de carga-descarga. Los resultados obtenidos muestran una influencia en comportamiento como electrodo de fibras de carbono modificadas superficialmente con PANI y Ti3C2Tx, permitiendo así el avance en el desarrollo del potencial de estas novedosas partículas conductoras para dispositivos portables flexibles.