Metallic Nanostructured Electrodes using Anodic Aluminum Oxide Templates for Energy Storage Applications

Aquesta tesi doctoral se centra en el desenvolupament i l'avaluació electroquímica d’elèctrodes nanoestructurats de níquel per a aplicacions d'emmagatzematge d’energia, especialment en supercondensadors. La recerca respon a la necessitat creixent de tecnologies d’emmagatzematge energètic eficients i escalables mitjançant el disseny d’elèctrodes amb alta àrea superficial utilitzant plantilles d’alúmina anòdica nanoporosa (NAA). Aquestes plantilles es van fabricar mitjançant un procés d’anodització en dues etapes, seguit d’un aprimament in situ de la capa de barrera per permetre l’electrodeposició directa.Les nanovarilles de níquel es van sintetitzar dins dels porus de la NAA mitjançant electrodeposició polsada. Es van desenvolupar dos tipus d’elèctrodes: nanovarilles parcialment exposades (Ni-NR@NAA) i nanovarilles redepositades (Ni-R-NR@NAA), aquestes darreres amb una capa addicional de níquel per millorar-ne l’estabilitat estructural. Després d’eliminar la plantilla, els elèctrodes es van caracteritzar mitjançant SEM i EDX per confirmar-ne la morfologia i composició.La caracterització electroquímica mitjançant voltamperometria cíclica (CV), càrrega-descàrrega galvanostàtica (GCD) i espectroscòpia d’impedància electroquímica (EIS) va demostrar que els elèctrodes redepositats presentaven un comportament més capacitiu i una millor estabilitat. Les cel·les simètriques fabricades van mostrar una elevada capacitat específica, baixa resistència interna i una bona retenció després de 5000 cicles.