Síntesis de nanopartículas de Si/NTC recubiertas con carbono derivado del reciclaje de polipropileno [recurso electrónico] / José Norberto Jacobo Eaton ; dirigida por Jassiel Rolando Rodríguez Barreras.

Licenciatura.

Tesis (Licenciatura)--Universidad Autónoma de Baja California. Facultad de Ingeniería, Arquitectura y Diseño, Ensenada, 2023.

Incluye referencias bibliográficas e índice.

Diversos factores, tales como la producción masiva de plásticos a finales de la segunda guerra mundial, han generado un problema de contaminación debido a los grandes volúmenes de desechos plásticos presentes en el medio ambiente que son resultado de la producción masiva de plásticos dada desde a finales de la segunda guerra mundial, lo cual está afectando en gran medida a la salud de la fauna marina y sus ecosistemas por la dificultad de darles una segunda vida útil a estos. Por eso la importancia de generar alternativas sustentables para su apropiado aprovechamiento, reciclaje o disposición. En el presente trabajo se investigó la utilización de polipropileno reciclado como material de apoyo para mejorar el desempeño de ánodos con aplicación en las baterías de iones de litio, lo cual puede permitir abrir una ruta alterna de bajo costo para la fabricación de electrodos con polipropileno y así promover la reutilización de éste para mitigar la contaminación ambiental. Además, se dará valor agregado a un desecho de bajo costo y permitirá fabricar ánodos de bajo costo con una capacidad específica superior a la entregada por los electrodos comerciales de grafito, > 300 mAh/g a una densidad de corriente de 100 mA/g. Para la síntesis de la muestra de silicio soportado en nanotubos de carbono (NTC) y recubiertos con carbón reciclado Si/NTC@C, se planteó el uso de la técnica de pirólisis para recubrir las nanopartículas de Si/NTC con carbono derivado de polipropileno reciclado, utilizando una concentración en peso del 10 % de plástico. La caracterización fisicoquímica de las muestras, Si/NTC y Si/NTC@C, se llevó a cabo por microscopía electrónica de barrido (MEB), microscopía electrónica de transmisión (MET), espectroscopía de energía dispersiva (EED), difracción de rayos X (DRX) y espectroscopía Raman, para obtener información topográfica, elemental y estructural. Los materiales activos, Si/NTC y Si/NTC@C, se utilizaron para fabricar electrodos negativos integrados con el material a estudiar, un agente aglutinante y un aditivo ii conductor. Estos ánodos se utilizaron para fabricar baterías recargables de iones de litio tipo moneda CR2032, integradas por un ánodo, un contra electrodo, un separador y una solución electrolítica. La evaluación electroquímica de los ánodos se llevó a cabo en baterías tipo moneda, las cuales se analizaron en modo potenciostático y galvanostático, es decir, se utilizó voltamperometría cíclica para observar en qué potencial tienen lugar las reacciones redox; ciclos de carga y descarga galvanostática para medir su eficiencia coulómbica, estabilidad y capacidad específica; e impedancia electroquímica para conocer el cambio de la resistencia de los ánodos a diferente número de ciclos, para evaluar si el recubrimiento de carbono derivado de polipropileno reciclado permite mejorar el desempeño electroquímico del material activo de Si/NTC.