DESENVOLVIMENTO DE ELETRODOS FLEXÍVEIS COMPÓSITOS DE NANOTUBOS DE CARBONO/NANOFIBRILAS DE CELULOSE PARA APLICAÇÃO EM SUPERCAPACITORES REDOX
Supercapacitores, filme compósito, nanofibrilas de celulose, nanotubos de carbono, eletrólitos redox.
Atualmente, os supercapacitores (SCs) se destacam como dispositivos de armazenamento de energia de alta densidade de potência. Porém, muitos esforços tem sido feitos para maximizar a densidade de energia desses sistemas. Além disso, com a crescente demanda por dispositivos eletrônicos miniaturizados, ultrafinos e
flexíveis, os SCs confeccionados com material de eletrodo que atendam essas características são cada vez mais requisitados. Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos flexíveis baseados em filmes compósitos de nanotubos de carbono/nanofibrilas de celulose (NTC/NFC), também denominados buckypapers (BPs), para aplicação em SCs redox. As NFCs utilizadas foram obtidas a partir de três matrizes celulósicas distintas: Eucaliptus sp, Pinus sp e Bambusa vulgaris. Foram feitas avaliações morfológicas, térmicas, elétricas, estruturais e de hidrofilicidade de todos BPs sintetizados. Esses nanocompósitos foram estudados como eletrodos de SCs redox em diferentes meios. Sendo um meio básico (3 M KOH) na presença do aditivo redox hexacianoferrato de potássio e um meio ácido (1 M H 2 SO 4 ) contendo o azul de metileno como aditivo. Todos os BPs apresentam, além de uma estrutura flexível, uma condutividade elétrica (mantida em até 0,47 S cm -1 ) de ordem superior a alguns materiais de carbono descritos na literatura de SCs redox. E um ganho 125%
na resistência à tração e 67% na tensão máxima de ruptura, frente a um BP de NTC convencional. A combinação desses BPs aos aditivos redox mostrou ser adequada, obtendo eletrodos com capacitâncias específicas de até 167,64 F g -1 à 5 mA e uma retenção de capacitância de até 98,15% após 12000 ciclos de carga/descargagalvanostática.