Recubrimientos de Fe₂O₃ Dopado con Cu y Co₃O₄ Dopado con Ni Derivados de MOF sobre Tejido de Fibra de Carbono para el Desarrollo de Supercondensadores Semiestructurales Asimétricos

  • González Banciella, Andrés (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Artigas Arnaudas, Joaquín (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Martínez Díaz, David (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Sánchez Martínez, María (Universidad Rey Juan Carlos)
  • Ureña Fernández, Alejandro (Universidad Rey Juan Carlos)

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El aumento de los desafíos ambientales asociados con los gases de combustión ha hecho necesario un cambio en la movilidad urbana, que debe avanzar hacia los vehículos eléctricos (EV). Sin embargo, el rendimiento, particularmente, la limitada autonomía de los EV, sigue siendo una barrera crítica en comparación con los vehículos de combustión. Una estrategia prometedora para mitigar este problema es el desarrollo de componentes multifuncionales que reduzcan la masa total del vehículo al cumplir múltiples funciones, como el almacenamiento de energía y la funcionalidad estructural. Este trabajo explora un novedoso supercondensador semiestructural compuesto por electrodos de fibra de carbono recubiertos con óxidos de metales de transición (TMO) derivados de marcos organometálicos (MOF). El supercondensador propuesto utiliza recubrimientos de Fe₂O₃ derivado de MIL-100 dopado con Cu como electrodo negativo y Co₃O₄ derivado de ZIF-L dopado con Ni como electrodo positivo. Ambos materiales exhiben un excelente rendimiento pseudocapacitivo y muestran ventanas de potencial compatibles en EMIM BF₄, avalando su empleo en configuraciones asimétricas en dicho medio. Así, se fabricó un dispositivo asimétrico semiestructural mediante infusión de resina asistida por vacío (VARIM) con un electrolito polimérico PEDGDE-EMIM BF₄. Este dispositivo demostró una capacitancia específica de 9,1 mF/cm2 a 0,12 mF/cm2.