Supercapacitors for storing energy from coffee bean waste

• del Ángel-Meraz, Ebelia ^[1] ; Pérez-Aguirre, Alex ^[1]
  1. [1] Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     Universidad Juárez Autónoma de Tabasco

     México

     
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 2, Nº. 2, 2020, págs. 7-15
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Supercondensadores para el almacenamiento de energía a partir de residuos de granos de café
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    El carbón activado (CA) se elaboró a partir de desechos de granos de café, el cual se preparó por activación química, usando como agente activante hidróxido de potasio (KOH) a 2 M, con tiempos de impregnación de 24 y 48 h, temperaturas de carbonización de 600 y 700 °C, una vez obtenidas las muestras de carbón activado se doparon con óxido de níquel (NiO), con la finalidad de modificar las propiedades del CA, posteriormente se caracterizaron (adsorción física de N2, FT-IR, DRX). Los compositos de CA/NiO se prepararon por el método químico y se compactaron electrodos en formas de pastillas autoconsistentes, las cuales fueron colocadas en una celda de dos electrodos utilizando como electrolito ácido sulfúrico (H2SO4) a 2 M. Se evaluó la parte electroquímica mediante voltametría cíclica y cronopotenciometría galvanostática, obteniendo el comportamiento de los electrodos para su aplicación en supercapacitores (SCS). Finalmente se determinó la capacitancia específica de los SCSa partir de CA/NiO, como resultado se obtuvo que las muestras de CA/NiO-48-700°C-KOH, mostro una capacitancia máxima de: 405.405 F/g respectivamente. Esto comprueba que el óxido de níquel mejoró las propiedades del CA para su uso como electrodos en supercapacitores.

  • English

    Activated carbon (AC) was made from coffee bean waste, which was prepared by chemical activation, using potassium hydroxide (KOH) at 2 M as activating agent, with impregnation times of 24 and 48 h, temperatures carbonization of 600 and 700 ° C, once the activated carbon samples were obtained, they were doped with nickel oxide (NiO), in order to modify the electrical properties of CA, later they were characterized (physical adsorption of N2, FT-IR, XRD). The CA / NiO composites were prepared by the chemical method and electrodes were compacted into forms of self-consistent tablets, which were placed in a two-electrode cell using sulfuric acid (H2SO4) as electrolyte at 2 M. The electrochemical part was evaluated by means of Cyclic voltammetry and galvanostatic chronopotentiometry, obtaining the electrical behavior of the electrodes for their application in supercapacitors (SCS). Finally, the specific capacitance of the SCS was determined from CA / NiO, as a result it was obtained that the CA / NiO-48-700 ° C-KOH samples showed a maximum capacitance of: 405.405 F / g respectively. This proves that nickel oxide improved the properties of AC for use as electrodes in supercapacitors.