Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2013 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
| Texto Completo: | http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49 |
Resumo: | Com a crescente busca da sociedade por fontes de energia renováveis e sustentáveis, surge também a necessidade de dispositivos mais eficientes para o seu armazenamento, e as pesquisas nesta área assumem uma importância cada vez maior. A utilização de materiais inovadores como eletrodos visa aumentar a densidade de energia e a vida útil destes dispositivos. Nanomateriais, em especial nanotubos de carbono, apresentam-se muito promissores neste contexto. Esta dissertação de mestrado trata do estudo de nanotubos de carbono verticalmente alinhados, funcionalizados por plasma de oxigênio, para utilização como eletrodo de um capacitor eletroquímico. A caracterização dos filmes de nanotubos foi feita através de espectroscopias Raman e imagens de microscopia de varredura eletrônica. Para avaliar a capacidade de armazenamento de energia elétrica e o comportamento, foram realizados testes de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e rotinas de carga e descarga. Foram obtidas amostras com capacitâncias específicas de até 192,71 F.g$^{-1}$ através da avaliação do voltamograma e de 201,23 F.g$^{-1}$ pelo ciclo de descarga. Para algumas amostras, foi observada a contribuição de pseudocapacitância. Do gráfico de Nyquist, foi possível estimar a resistência do eletrólito, a resistência da transferência de carga e a capacitância da dupla camada. |
| id |
INPE_2c4e752b5ad4840e475862af2e5f2ac0 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49.14-0 |
| network_acronym_str |
INPE |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
| spelling |
info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisEstudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitoresStudy of carbon nanotube aplication for supercapacitors2013-07-31Evaldo José CoratÉrica Freire AntunesAnderson de Oliveira LoboMarina Borgert MoraesInstituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência e Tecnologia de Materiais e SensoresINPEBRNanotubos de carbonocapacitores eletroquímicoseletroquímicacarbon nanotubeselectrochemical capacitorselectrochemistryCom a crescente busca da sociedade por fontes de energia renováveis e sustentáveis, surge também a necessidade de dispositivos mais eficientes para o seu armazenamento, e as pesquisas nesta área assumem uma importância cada vez maior. A utilização de materiais inovadores como eletrodos visa aumentar a densidade de energia e a vida útil destes dispositivos. Nanomateriais, em especial nanotubos de carbono, apresentam-se muito promissores neste contexto. Esta dissertação de mestrado trata do estudo de nanotubos de carbono verticalmente alinhados, funcionalizados por plasma de oxigênio, para utilização como eletrodo de um capacitor eletroquímico. A caracterização dos filmes de nanotubos foi feita através de espectroscopias Raman e imagens de microscopia de varredura eletrônica. Para avaliar a capacidade de armazenamento de energia elétrica e o comportamento, foram realizados testes de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e rotinas de carga e descarga. Foram obtidas amostras com capacitâncias específicas de até 192,71 F.g$^{-1}$ através da avaliação do voltamograma e de 201,23 F.g$^{-1}$ pelo ciclo de descarga. Para algumas amostras, foi observada a contribuição de pseudocapacitância. Do gráfico de Nyquist, foi possível estimar a resistência do eletrólito, a resistência da transferência de carga e a capacitância da dupla camada.As the search for renewable energy sources rises, there´s also a growing need for more efficient energy storage devices, and researches on this field become more and more important. The use of innovative electrode materials seeks to improve energy density and lifetime span of such devices. In this context, nanomaterials, especially carbon nanotubes, appear very promising. This master thesis focuses on the study of vertically aligned carbon nanotubes, functionalized by oxygen plasma, for utilization as an electrochemical capacitor electrode. Characterization analysis of the samples consisted of Raman spectroscopy and scanning electron microscopy images. To evaluate electric energy storage capacity and behavior, cyclic voltametry, electrochemical impedance spectroscopy and charge/discharge routines were employed. Samples presented specific capacitance up to 192,71 F.g$^{-1}$ for voltametry evaluation and a value of 201,23 F.g$^{-1}$ was obtained through discharge curves. For some samples, it was noted the contribution of pseudocapacitance. From the Nyquist plot, it was possible to estimate electrolyte resistance, charge transfer resistance and double layer capacitance.http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPEinstname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)instacron:INPE2021-07-31T06:54:04Zoai:urlib.net:sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49.14-0Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bibdigital.sid.inpe.br/PUBhttp://bibdigital.sid.inpe.br/col/iconet.com.br/banon/2003/11.21.21.08/doc/oai.cgiopendoar:32772021-07-31 06:54:06.227Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)false |
| dc.title.pt.fl_str_mv |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| dc.title.alternative.en.fl_str_mv |
Study of carbon nanotube aplication for supercapacitors |
| title |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| spellingShingle |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores Marina Borgert Moraes |
| title_short |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| title_full |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| title_fullStr |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| title_full_unstemmed |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| title_sort |
Estudo da aplicação de nanotubos de carbono para supercapacitores |
| author |
Marina Borgert Moraes |
| author_facet |
Marina Borgert Moraes |
| author_role |
author |
| dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Evaldo José Corat |
| dc.contributor.referee1.fl_str_mv |
Érica Freire Antunes |
| dc.contributor.referee2.fl_str_mv |
Anderson de Oliveira Lobo |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Marina Borgert Moraes |
| contributor_str_mv |
Evaldo José Corat Érica Freire Antunes Anderson de Oliveira Lobo |
| dc.description.abstract.por.fl_txt_mv |
Com a crescente busca da sociedade por fontes de energia renováveis e sustentáveis, surge também a necessidade de dispositivos mais eficientes para o seu armazenamento, e as pesquisas nesta área assumem uma importância cada vez maior. A utilização de materiais inovadores como eletrodos visa aumentar a densidade de energia e a vida útil destes dispositivos. Nanomateriais, em especial nanotubos de carbono, apresentam-se muito promissores neste contexto. Esta dissertação de mestrado trata do estudo de nanotubos de carbono verticalmente alinhados, funcionalizados por plasma de oxigênio, para utilização como eletrodo de um capacitor eletroquímico. A caracterização dos filmes de nanotubos foi feita através de espectroscopias Raman e imagens de microscopia de varredura eletrônica. Para avaliar a capacidade de armazenamento de energia elétrica e o comportamento, foram realizados testes de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e rotinas de carga e descarga. Foram obtidas amostras com capacitâncias específicas de até 192,71 F.g$^{-1}$ através da avaliação do voltamograma e de 201,23 F.g$^{-1}$ pelo ciclo de descarga. Para algumas amostras, foi observada a contribuição de pseudocapacitância. Do gráfico de Nyquist, foi possível estimar a resistência do eletrólito, a resistência da transferência de carga e a capacitância da dupla camada. |
| dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv |
As the search for renewable energy sources rises, there´s also a growing need for more efficient energy storage devices, and researches on this field become more and more important. The use of innovative electrode materials seeks to improve energy density and lifetime span of such devices. In this context, nanomaterials, especially carbon nanotubes, appear very promising. This master thesis focuses on the study of vertically aligned carbon nanotubes, functionalized by oxygen plasma, for utilization as an electrochemical capacitor electrode. Characterization analysis of the samples consisted of Raman spectroscopy and scanning electron microscopy images. To evaluate electric energy storage capacity and behavior, cyclic voltametry, electrochemical impedance spectroscopy and charge/discharge routines were employed. Samples presented specific capacitance up to 192,71 F.g$^{-1}$ for voltametry evaluation and a value of 201,23 F.g$^{-1}$ was obtained through discharge curves. For some samples, it was noted the contribution of pseudocapacitance. From the Nyquist plot, it was possible to estimate electrolyte resistance, charge transfer resistance and double layer capacitance. |
| description |
Com a crescente busca da sociedade por fontes de energia renováveis e sustentáveis, surge também a necessidade de dispositivos mais eficientes para o seu armazenamento, e as pesquisas nesta área assumem uma importância cada vez maior. A utilização de materiais inovadores como eletrodos visa aumentar a densidade de energia e a vida útil destes dispositivos. Nanomateriais, em especial nanotubos de carbono, apresentam-se muito promissores neste contexto. Esta dissertação de mestrado trata do estudo de nanotubos de carbono verticalmente alinhados, funcionalizados por plasma de oxigênio, para utilização como eletrodo de um capacitor eletroquímico. A caracterização dos filmes de nanotubos foi feita através de espectroscopias Raman e imagens de microscopia de varredura eletrônica. Para avaliar a capacidade de armazenamento de energia elétrica e o comportamento, foram realizados testes de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e rotinas de carga e descarga. Foram obtidas amostras com capacitâncias específicas de até 192,71 F.g$^{-1}$ através da avaliação do voltamograma e de 201,23 F.g$^{-1}$ pelo ciclo de descarga. Para algumas amostras, foi observada a contribuição de pseudocapacitância. Do gráfico de Nyquist, foi possível estimar a resistência do eletrólito, a resistência da transferência de carga e a capacitância da dupla camada. |
| publishDate |
2013 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2013-07-31 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| format |
masterThesis |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49 |
| url |
http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m19/2013/03.15.00.49 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
| dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores |
| dc.publisher.initials.fl_str_mv |
INPE |
| dc.publisher.country.fl_str_mv |
BR |
| publisher.none.fl_str_mv |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE instname:Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) instacron:INPE |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE |
| instname_str |
Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
| instacron_str |
INPE |
| institution |
INPE |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| publisher_program_txtF_mv |
Programa de Pós-Graduação do INPE em Ciência e Tecnologia de Materiais e Sensores |
| contributor_advisor1_txtF_mv |
Evaldo José Corat |
| _version_ |
1706809355270094848 |