Banca de DEFESA: DENIS FERNANDO ALVARENGA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DENIS FERNANDO ALVARENGA
DATA : 29/09/2021
HORA: 10:30
LOCAL: Plataforma RNP
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO DE ELETRODOS FLEXÍVEIS DE NANOTUBOS DE CARBONO/NANOFIBRILAS DE CELULOSE PARA APLICAÇÃO EM SUPERCAPACITORES REDOX

PALAVRAS-CHAVES:

Supercapacitores; Buckypapers; Nanofibrilas de celulose; Nanotubos de carbono; Eletrólitos redox

PÁGINAS: 101
RESUMO:

Atualmente, os supercapacitores (SCs) se destacam por serem dispositivos de armazenamento de energia com alta densidade de potência. Entretanto, para maximizar seu nicho de aplicações, muitos esforços tem sido feitos para aumentar sua densidade de energia frente as baterias e células a combustível. Além disso, com a crescente demanda por dispositivos eletrônicos miniaturizados, finos e flexíveis, o desenvolvimento de materiais eletródicos que atendam a essas características é necessário. Neste trabalho foram desenvolvidos eletrodos finos e flexíveis, denominados buckypapers (BPs), compostos por nanotubos de carbono/nanofibrilas de celulose (NTC/NFC), na razão mássica de 1:1, para aplicação em SCs redox. As NFCs utilizadas, α-NFC, β-NFC e γ-NFC, foram obtidas, respectivamente, a partir de três matrizes celulósicas distintas: Eucaliptus sp, Pinus sp e Bambusa vulgaris. A incorporação desses componentes celulósicos, de baixo custo e biodegradáveis, foi realizada para a otimização de propriedades mecânicas e superficiais dos BPs. Os filmes foram avaliados também quanto as suas propriedades morfológicas, térmicas e elétricas. Como resultado, todos os BPs apresentaram estabilidade térmica até 132 ºC, condutividade elétrica superior a 0,15 S cm^-1 e aumento de 125% na resistência à tração e 67% na tensão máxima de ruptura, frente a um BP/sem celulose utilizado como referência. Finalmente, os BPs foram analisados como eletrodos de SCs redox em dois meios: um alcalino contendo o aditivo redox hexacianoferrato(II) de potássio (0,1 M K₄[Fe(CN)₆]/ 3,0 M KOH); e em meio ácido contendo o azul de metileno (AM como aditivo (0,07 M AM/1,0 M H₂SO₄). Todos os BPs, α-BP, β-BP e γ-BP, preparados com as diferentes NFCs são estáveis nos eletrólitos ácido e básico e mediam a transferência de elétrons dos aditivos redox. A célula construída com γ-BP imerso no eletrólito redox alcalino destaca-se com uma capacitância específica (a nível de eletrodo) de 167,64 F g^-1 (a 5 mA), com uma retenção de capacitância de 98,15% após 12000 ciclos de carga/descarga galvanostática. Empregando o eletrólito redox ácido, o melhor desempenho em termos de capacitância específica foi obtido para o α-BP (40,85 F g^-1 a 5 mA), com retenção de capacitância de 80,53% após 12000 ciclos.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - EUDES LORENCON
Externo à Instituição - GARBAS ANACLETO DOS SANTOS JUNIOR - UFV
Externo ao Programa - MARIO GUIMARAES JUNIOR
Presidente - PAULO FERNANDO RIBEIRO ORTEGA
Externo à Instituição - RODRIGO LASSAROTE LAVALL - UFMG