Descripción del proyecto
LOS SUPERCONDENSADORES (SCAP) SON ELEMENTOS ADECUADOS PARA SISTEMAS ELECTRICOS QUE REQUIERAN PULSOS DE ALTA POTENCIA, SON ELEMENTOS COMPLEMENTARIOS PARA BATERIAS DE MOVILES, TABLETAS, RELOJES O SISTEMAS DE ALTA POTENCIA COMO COCHES ELECTRICOS, QUE REQUIEREN CICLOS DE CARGA/DESCARGA RAPIDA DURANTE EL FRENADO/ACELERACION, EN PILAS DE COMBUSTIBLE Y EN VEHICULOS HIBRIDOS, UN LARGO CICLO DE VIDA, ELEVADA CAPACIDAD/PESO Y EL USO EN CONDICIONES DE ALTA POTENCIA SON LAS CARACTERISTICAS BUSCADAS EN LOS SCAP, ACTUALMENTE, LOS ESTUDIOS SE CENTRAN EN DOS TIPOS DE SCAP: A) SCAP DE DOBLE CAPA ELECTRICA (EDLC) Y B) PSEUDOCONDENSADORES (PSCAP), MIENTRAS QUE EL EDLC ADSORBE IONES EN LA INTERFAZ ELECTRODO/ELECTROLITO (NO FARADICA), EL MECANISMO DE ALMACENAMIENTO DE CARGA EN EL PSCAP (FARADICA) SE BASA EN REACCIONES REDOX REVERSIBLES SOBRE LA SUPERFICIE DEL ELECTRODO MEDIANTE DIVERSOS ESTADOS DE OXIDACION DE LOS OXIDOS METALICOS SITUADOS ALLI, EL CONSORCIO DEL PROYECTO ESTA FORMADO POR TRES GRUPOS CON UNA AMPLIA EXPERIENCIA EN TECNOLOGIAS RELACIONADAS CON: 1) DEPOSICION DE NANOTUBOS DE CARBONO (CNTS) SOBRE ELECTRODOS MEDIANTE CVD, Y SU CARACTERIZACION ELECTROQUIMICA, 2) MATRIZ ASISTIDA POR EVAPORACION LASER PULSADO (MAPLE) PARA LA DEPOSICION DE NANOCOMPUESTOS, Y 3) IMPRESION MICROINKJET DE NANOCOMPUESTOS Y FABRICACION Y CARACTERIZACION DE LOS SCAP, LOS CNTS ALINEADOS VERTICALMENTE (VACNTS) SE HAN UTILIZADO EN SCAP ELECTROQUIMICOS DEBIDO A SU ALTA AREA SUPERFICIAL Y ALTA CONDUCTIVIDAD, LOS VACNT SON MAS ADECUADOS COMO MATERIAL DE ELECTRODO DEBIDO A SU BAJA RESISTENCIA DE CONTACTO, GRAN SUPERFICIE ESPECIFICA Y LA ESTRUCTURA DE PORO REGULAR EN COMPARACION CON LOS CNTS RIZADOS (CURLY), PARA LAS APLICACIONES DE SCAP ES IMPORTANTE QUE EL MATERIAL DEL ELECTRODO POSEA UNA GRAN SUPERFICIE EFECTIVA, ALTA POROSIDAD Y UNA RESISTENCIA ELECTRICA MUY BAJA, EL OTRO CANDIDATO INTERESANTE Y NOVEDOSO PARA FABRICAR ELECTRODOS DE SCAP BASADO EN NANOESTRUCTURAS DE CARBONO (CNS) ES EL OXIDO DE GRAFENO (GO), EN FORMA DE PLAQUETAS NANOSCOPICAS, QUE PRESENTA UNA EXTREMADAMENTE ELEVADA SUPERFICIE ESPECIFICA Y ALTA CONDUCTIVIDAD, SIENDO AMBAS CARACTERISTICAS MUY CONVENIENTES PARA ESTA APLICACION, RECIENTEMENTE, HEMOS OBTENIDO RESULTADOS PRELIMINARES MUY PROMETEDORES EN LA FOTORREDUCCION DE GO POR IRRADIACION LASER (MAPLE), UNA CONFIGURACION ADECUADA PARA LOS ELECTRODOS ES EL NANOCOMPUESTO CNS/MEO (BASADO EN VACNTS O GO REDUCIDO Y OXIDOS METALICOS), EN EL QUE UNA CAPA DELGADA DE MEO PROPORCIONA UNA ELEVADA PSEUDOCAPACIDAD DEBIDO A LAS REACCIONES REDOX FARADICAS EN LOS ELECTRODOS, LA CAPACIDAD MAS ALTA REPORTADA MEDIANTE ELECTRODOS DE COMPUESTOS CNTS/MNO2 ES DE 790 FG-1, INFERIOR AL VALOR TEORICO 1370 FG-1, SE HAN USADO VARIAS TECNICAS PARA PREPARAR LOS COMPUESTOS CNTS/MEO; DEPOSICION ELECTROFORETICA, METODOS QUIMICOS Y FUERZAS CAPILARES DEL NANOTUBO, DEPOSICION CAPA A CAPA DE MEO SOBRE CNTS, ELECTRODEPOSICION, DEPOSICION POTENCIOSTATICA Y GALVANOSTATICA, QUE HAN ALCANZADO UN LIMITE EN LA CAPACIDAD MAXIMA REPORTADA, TODAVIA NO SE HA PROPUESTO EL USO DE LA TECNOLOGIA LASER COMO TRATAMIENTO DE LOS ELECTRODOS DE CNTS/MEO NI LA APLICACION DE LA TECNICA MAPLE PARA LA REDUCCION DEL GO EN SCAPS (RGO/MEO), QUEREMOS APROVECHAR LA EXPERIENCIA EN CVD, MAPLE E IMPRESION MICROINKJET PARA FABRICAR UN NUEVO ELECTRODO, LA COMBINACION DE ESTAS TECNOLOGIAS OFRECE NUEVAS POSIBILIDADES PARA PRODUCIR ELECTRODOS MAS GRANDES PARA SCAPS, CON MAYOR DENSIDAD DE CARGA, MAYOR RELACION C/M Y Nº DE CICLOS DE VIDA, NANOTUBOS DE CARBONO\GRAFENO\ÓXIDOS METÁLICOS\CVD\SPUTTERING\MAPLE\IMPRESION POR MICROINYECCIÓN DE TINTA\SUPERCONDENSADORES\ENERGÍA