Structural characterization and electrochemical properties of natural carbon fibers decorated with nanoparticles

Abstract

El desarrollo de dispositivos de almacenamiento y energía respetuosos con el medio ambiente es de gran importancia en la actualidad. Entre estos, el desarrollo de fibras de Carbono (FC) a base de precursores de biomasa es de especial interés por el bajo costo de producción y las aplicaciones que se les pueden otorgar debido a la adición de nanopartículas que pueden afectar sus propiedades estructurales y electroquímicas. Este trabajo se centra en las fibras de carbono generadas a partir de recursos renovables. Los materiales de carbono han sido estudiados para diferentes aplicaciones debido a su excelente conductividad eléctrica, alta superficie y propiedades electroquímicas. Por lo tanto, se ha informado que los CF basados en biomasa son uno de los materiales más prometedores para su uso como electrodos y dispositivos de almacenamiento de energía. La incorporación de heteroátomos en la estructura del carbono es un enfoque eficaz para mejorar las propiedades electroquímicas. Las FC tienen un gran potencial para mejorar sus propiedades capacitivas al proporcionar una pseudocapacidad adicional y mejorar la superficie. humectabilidad y conductividad electrónica de los carbones. Actualmente, se ha reportado que los electrodos de FC basados en biomasa tienen una excelente respuesta capacitiva al tratarlos con KOH y ZnCl2 como formadores de poros por el proceso de pirólisis, para ser aplicados como capacitores eléctricos de doble capa, así como electrodos fabricados con N- aerogel de fibra de carbono dopado. Buscando recursos más económicos para fabricar estos dispositivos basados en residuos naturales, el presente El trabajo propone la caracterización estructural y electroquímica de los residuos de fibras naturales de banano. Las fibras naturales de banano fueron pirolizadas y posteriormente dopadas con nanopartículas de Au, Ag, CeO2, CoFe2O4 y Au / Fe3O4. Los materiales se caracterizaron por FTIR, XPS, SEM y voltamperometría cíclica. En general, el presente estudio presenta una nueva oportunidad para materiales nuevos, naturales y de bajo costo para aplicaciones de electrodos y capacitores.