Desarrollo de ánodos carbonosos para baterías de iones de sodio mediante pretratamiento hidrotermal asistido con ácido sulfúrico.

Serra Fandos, Erik
Manyà Cervelló, Joan J. (dir.)

Universidad de Zaragoza, EPSHUES, 2024
Departamento de Ingeniería Química y Tecnologías del Medio Ambiente, Área de Ingeniería Química

Graduado en Ciencias Ambientales

Resumen: Este Trabajo de Fin de Grado (TFG) se centra en el desarrollo de ánodos para baterías de iones de sodio (SIBs) a partir de residuos de cáñamo. El objetivo principal es desarrollar materiales sostenibles y eficientes que mejoren el rendimiento electroquímico de estas baterías, considerando la creciente demanda de sistemas de almacenamiento energético sostenibles. El documento se enmarca en la investigación de baterías de iones de sodio, que se presentan como una alternativa económica y sostenible frente a las baterías de iones de litio, cuyo principal inconveniente es el precio y escasez de sus materiales. Se utiliza residuo de cáñamo como materia prima para producir electrodos carbonosos "hard carbons" mediante técnicas de carbonización hidrotermal asistida con ácido sulfúrico y un segundo paso de carbonización a altas temperaturas, demostrando que el pretratamiento hidrotermal mejora significativamente el rendimiento de los ánodos. El trabajo incluye una caracterización avanzada de los materiales producidos y la evaluación de su rendimiento electroquímico mediante técnicas de voltametría cíclica y los ciclos de carga-descarga galvanostática. Los resultados muestran que el material carbonoso tratado con ácido sulfúrico a una concentración de 2 mol dm–3 y carbonizado a 1000 °C ofrece los mejores resultados en términos de capacidad de almacenamiento y eficiencia. Este TFG contribuye a la innovación en el campo del almacenamiento de energía sostenible, aprovechando residuos agrícolas y procesos escalables que se alinean con los Objetivos de Desarrollo Sostenible: energía asequible y no contaminante, innovación e infraestructuras y acción por el clima.

Palabra(s) clave (del autor): Ánodos ; Carbonosos ; Baterías ; Hidrotermal ; Sulfúrico

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado