Banca de QUALIFICAÇÃO: Luana Sousa de Oliveira

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : Luana Sousa de Oliveira
DATA : 24/05/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório do Campus VI
TÍTULO:

Desempenho eletroquímico de eletrodos compósitos baseados em Ce-UiO66/MWCNT para aplicação em supercapacitores

PALAVRAS-CHAVES:

supercapacitor; redes metalorgânicas; nanotubos de carbono; eletrólito redox

PÁGINAS: 61
RESUMO:

O uso mais eficiente dos recursos energéticos visando diminuir a dependência mundial de energia primária não renovável torna necessário o investimento em fontes de energia renováveis. A pesquisa e o desenvolvimento de sistemas eficientes de armazenamento de energia eletroquímica é uma parte importante dessa etapa Supercapacitores (SCs) têm sido extensivamente estudados como dispositivos de estocagem de energia devido as suas altas densidade de potência e longos ciclos de vida. Embora tenham sido originalmente usados para aplicações que requerem pulsos  rápidos de energia, melhorias que maximizam a densidade de energia de supercapacitores é uma questão estratégica nesse campo de pesquisa, o que permite expandir seu nicho de aplicações tais como veículos elétricos híbridos, fontes de alimentação portáteis, dispositivos eletrônicos pulsados, entre outras.

Com a combinação de mecanismos faradáicos e de dupla camada elétrica, é possível obter SCs híbridos que tem por objetivo aumentar a densidade de energia das células ao nível das baterias. Para tanto, esses dispositivos podem ser construídos empregando-se, principalmente, eletrodos faradáico/capacitivo, materiais pseudocapacitivos e eletrólitos contendo aditivos redox.

As propriedades individuais dos materiais que compõem o eletrodo e o eletrólito bem como o comportamento delas em conjunto refletem no desempenho de um supercapacitor. Dessa forma, a comunidade científica tem buscado materiais que possuem maior estabilidade eletroquímica, tais como as redes metalorgânicas (MOFs). Em virtude de sua alta área superficial específica (> 1000 m²g^-1) elas têm sido consideradas promissoras para a preparação de eletrodos de SCs, apesar das MOFs possuírem baixos valores de condutividade elétrica, limitação essa que pode ser superada através da preparação de compósitos com materiais condutivos tais como grafenos, nanotubos de carbono dentre outras. Simultaneamente, eletrólitos redox são espécies ativas capazes de se eletrossorver e transferir elétrons na interface eletrodo/eletrólito, que têm sido eficientemente utilizados para aumentar o desempenho dos supercapacitores, principalmente no que se refere a capacitância e densidade de energia.

No presente trabalho, foi avaliado o desempenho eletroquímico de eletrodos compósitos de Ce-UiO66/nanotubo de carbono de paredes múltiplas (MWCNT) imersos em eletrólito aquoso de H₂SO₄ contendo sulfato de cério IV como espécie redox. Os resultados demonstram que o eletrodo é estável em ampla janela de potenciais, suportando o alto potencial no qual a reação redox do par Ce³⁺/Ce⁴⁺ ocorre (~1,2 V vs. Ag/AgCl/3.5M KCl). Nessas condições, elevados valores de capacitância específica (380 F g^-1) e densidade de energia (155 kW g^-1) foram obtidos.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - RAQUEL VIEIRA MAMBRINI
Externo ao Programa - FLAVIO SANTOS FREITAS