Acumulador de energía en base a Ni-Fe y sensor de temperatura producidos con la técnica: Grafeno Inducido por Laser (LIG) con láser de bajo costo.

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: González Castelli, Carlomagno
• Orientador(a): Carreño, Neftalí Lenin Villarreal
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: spa
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais
• Departamento: Centro de Desenvolvimento Tecnológico
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Acumulador de Ni-Fe; Grafeno inducino por laser; Acumulador de energía; LIG; Bateria; Laser; Grafeno; Baterias de Ni-Fe; Impedancia; Voltametría
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/9528

El uso del laser está cada vez mas presente en nuestra vida. Una de las aplicaciones desarrollada por la universidad de RICE en 2014 fue la producción de grafeno con estructura tridimensional porosa sobre una cinta de polyimida. El laser utilizado fue de CO2 cuya longitud de onda es 10,6 μm y la técnica se llama Grafeno Inducido por Laser(LIG). La principal dificultad que presenta esta técnica es el acceso y el costo del laser de CO2. Este trabajo demuestra como es posible acceder a esta técnica y producir dispositivos de bajo costo. En este caso un acumulador de energía basado en la batería de Edison de Ni-Fe y un sensor de temperatura. Si bien ya se están desarrollando dispositivos con esta técnica, como los electrodos para potenciostatos portátiles, todavía se encuentra en una etapa inicial. La demanda del mercado es muy superior a la oferta presente en este momento. Se utilizó la misma técnica por impresión laser, con un laser de longitud de onda de 450 nm, un laser de mesa de bajo costo. Sobre una cinta de Polyimida se realizó diferentes configuraciones de potencia y velocidad para calibrar la impresión. Como es sabido el grafeno es conductor y el parámetro que usamos en primer momento fue resistencia por mm. El mejor valor obtenido fué de 15,3 . Verificado con un micro-ohmímetro Kelvin de cuatro puntas. Se realizó un ensayo con un DRX, difracción de rayos x. Los valores obtenidos son similares a los publicados por la universidad de RICE. Después de verificar que el material obtenido era grafeno poroso en 3D, grafeno inducido por laser LIG de aquí en mas, pasamos a la construcción de los dispositivos. El LIG esta formado por átomos de carbón y una de las propiedades de este elemento es que cambia su resistencia cuando cambia la temperatura a que está expuesto. El sensor de temperatura está construido en base a un divisor de tensión. El otro dispositivo es un acumulador de energía en base a Ni-Fe.Se confeccionaron dos electrodos en formato de placa. En una placa se electrodepositó níquel y en la otra hierro. El electrolito utilizado fue de KOH 6 M con un separador de celulosa. Se realizaron los ensayos electroquímicos verificando que el dispositivo tiene un comportamiento similar al de una batería. Los valores alcanzados son de 30 mA de corriente máxima en tres celda conectadas en paralelo y 1,4 C de carga. Esta técnica permite el desarrollo de nuevos dispositivos de bajo costo.