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Desarrollo de un supercapacitor a base del composito poli(3-hexiltiofeno)/nanocelulosa para el almacenamiento de energía
| dc.rights.license | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 - Atribución-NoComercial | es_MX |
| dc.contributor | MARIA ELENA NICHO DIAZ | es_MX |
| dc.contributor.author | JOSE ALFREDO HERNANDEZ FLORES | es_MX |
| dc.contributor.other | director - Director | es_MX |
| dc.coverage.spatial | MEX - México | es_MX |
| dc.date | 2021-03-17 | |
| dc.date.accessioned | 2021-05-03T16:54:07Z | |
| dc.date.available | 2021-05-03T16:54:07Z | |
| dc.identifier.uri | http://riaa.uaem.mx/handle/20.500.12055/1518 | |
| dc.description | RESUMEN Gradualmente la humanidad tiende a los cambios debido a las circunstancias que se viven. Por ello, la disponibilidad y la creciente demanda de energía es una fuente principal para el desarrollo, pero sin poner en peligro a futuras generaciones. De ahí la importancia del término de sustentabilidad energética. En México como en el mundo se han perfilado gradualmente al concepto de innovación en la industria eléctrica para el desarrollo de nuevos materiales. En el Centro de Investigaciones en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAp), y el Instituto Nacional de Electricidad y Energías Limpias (INEEL), se propuso contribuir en el desarrollo de polímeros electroactivos orgánicos con aplicación a supercapacitores (SC´s) para el almacenamiento de energía. En el presente trabajo se investigaron los componentes principales del SC como electrodos, electrolito y material dieléctrico. En el electrodo se usó el polímero conductor poli(3-hexiltiofeno) (P3HT) sin dopar y dopado con FeCl3, el cual fue sintetizado por el método de metátesis de Grignard (GRIM). Como material dieléctrico se empleó celulosa, nanocristales de celulosa (CNC´s) fueron extraídos del papel mediante la síntesis del método de hidrólisis de ácido sulfúrico (H2SO4), para lograr su estabilidad electrostática y así, aumentar su permeabilidad relativa. En relación al P3HT se analizó el peso molecular y la polidispersidad por la técnica de cromatografía de permeación en gel (GPC), la regioregularidad por resonancia magnética nuclear de protón (1H NMR), estabilidad térmica y temperatura de descomposición por análisis termogravimétrico (TGA), estructura química por espectroscopía de infrarrojo (FTIR), absorción óptica y gap de energía por espectroscopía ultravioleta‑visible (UV-Vis), morfología por microscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopio electrónico de barrido (SEM), y finalmente por voltametría cíclica (VC) se determinó la carga almacenada, la estabilidad y los potenciales de oxidación y reducción del polímero, así como el análisis de los SC´s mediante VC, impedancia y Nyquist. Con relación al P3HT-RR se ha reportado que la estabilidad y el aumento de la regioregularidad (RR), favorece a la capacidad específica de los ciclos repetidos de cargas y descargas. | es_MX |
| dc.description | ABSTRACT Gradually humanity tends to change due to the circumstances that are being experienced. Therefore, the availability and growing demand of energy is a main source for development, but without endangering future generations. Hence the importance of the term energy sustainability. In Mexico, as in the world, they have gradually outlined the concept in innovation in the electrical industry for the development of new materials. Together with the Center for Research in Engineering and Applied Sciences (CIICAp), and the National Institute of Electricity and Clean Energy (INEEL), it was proposed to contribute to the development of electroactive organic polymers with application to supercapacitors (SC's) for energy storage. In the present work, the main components of SC were investigated, such as electrodes, electrolyte, and dielectric material. The conductive polymer poly (3-hexylthiophene) (P3HT) undoped and doped with FeCl3 was used in the electrode, which was synthesized by the Grignard metathesis method (GRIM). Cellulose was used as dielectric material, cellulose nanocrystals (CNC's) were extracted from the paper by means of the synthesis of the sulfuric acid hydrolysis method (H2SO4), to achieve their electrostatic stability and thus increase their relative permeability. In relation to P3HT, molecular weight and polydispersity were analyzed by gel permeation chromatography (GPC) technique, regioregularity by proton nuclear magnetic resonance (1HNMR), thermal stability and decomposition temperature by thermogravimetric analysis (TGA), chemical structure by infrared spectroscopy (FTIR), optical absorption and energy gap by ultraviolet ‑ visible spectroscopy (UV-Vis), morphology by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscope (SEM), and finally by voltammetry cyclic (VC) the stored charge, the stability and the oxidation and reduction potentials of the polymer were determined, as well as the analysis of the SC's by means of VC, impedance and Nyquist. Regarding the P3HT-RR, it has been reported that the stability and the increase of the regioregularity (RR), favors the specific capacity of the repeated cycles of charges and discharges. | es_MX |
| dc.format | pdf - Adobe PDF | es_MX |
| dc.language | spa - Español | es_MX |
| dc.publisher | El autor | es_MX |
| dc.rights | embargoedAccess - En Embargo | es_MX |
| dc.subject | 7 - INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA | es_MX |
| dc.subject.other | 33 - CIENCIAS TECNOLÓGICAS | es_MX |
| dc.title | Desarrollo de un supercapacitor a base del composito poli(3-hexiltiofeno)/nanocelulosa para el almacenamiento de energía | es_MX |
| dc.type | masterThesis - Tesis de maestría | es_MX |
| uaem.unidad | Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAP) - Centro de Investigación en Ingeniería y Ciencias Aplicadas (CIICAP) | es_MX |
| uaem.programa | Maestría en Sustentabilidad Energética - Maestría en Sustentabilidad Energética | es_MX |
| dc.type.publication | acceptedVersion | es_MX |
| dc.audience | researchers - Investigadores | es_MX |
| dc.date.embargoed | 2120-01-10 |
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Colección Tesis Posgrado
Se trata de tesis realizadas por estudiantes egresados de programas de posgrado de nuestra institución.