Caracterización de carbón derivado de biomasa para aplicaciones en energía y medioambiente

Abstract

El panorama energético mundial actual exige la investigación y el desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía eficientes. El supercondensador de doble capa o EDLC (Electrochemical Double Layer Capacitor) es un tipo de dispositivo de almacenamiento de energía cuyo estudio resulta de gran interés debido a sus propiedades electroquímicas. Además de la elevada capacidad de carga que este posee, del orden de entre 1F y 100F, la ausencia de procesos farádicos en su interior le confiere un largo ciclo de vida. La capacidad de almacenamiento de carga de estos dispositivos se debe principalmente a la composición de sus electrodos, en los que se emplea carbón activado, un material con una elevada porosidad, que aumenta considerablemente el área superficial en la que puede almacenarse la carga. Además, el almacenamiento de carga se produce en una doble capa electrostática, en ausencia de procesos farádicos, lo cual confiere al dispositivo un largo ciclo de vida. En este trabajo se ha fabricado un supercondensador de doble capa y posteriormente se han empleado distintas técnicas de análisis electroquímico para estudiar las propiedades de tres supercondensadores diferentes. Mediante las técnicas de carga y descarga galvanostática y voltametría cíclica, se ha estudiado el comportamiento de los dispositivos ante señales en DC aplicando ciclos de carga y descarga, se han obtenido valores de las capacidades, se ha analizado la bondad de cada uno de los dispositivos y se han estudiado sus ciclos de vida. Posteriormente se ha realizado un estudio en AC mediante espectroscopía de impedancia compleja aplicando señales de voltaje sinusoidales a distintas frecuencias. Empleando circuitos sencillos, ha sido posible ajustar los diagramas obtenidos y obtener información a cerca del funcionamiento interno de los supercondensadores.