Avaliação do uso do V2O5 produzido pela Vanádio de Maracás (Bahia) para produção de eletrólitos para bateria redox de vanádio

• Autor(a) principal: Soares, Amanda Barreto
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/33412
• topic: Engenharia de Produção; Bateria redox de vanádio; Pentóxido de vanádio; Desempenho eletroquímico; Eletrólitos

O vanádio é um elemento químico, normalmente encontrado na natureza associado a 65 minerais e depósitos de petróleo. É bastante utilizado na indústria metalúrgica na produção de aços de alta resistência e como catalisador em reações químicas. A sua forma comercial mais comum é o pentóxido de vanádio, que, por sua vez, é uma das principais matérias primas na produção de eletrólitos de vanádio utilizados em sistemas de bateria redox de vanádio para armazenamento de energia. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso do pentóxido de vanádio, produzido na usina da Vanádio de Maracás S.A., como matéria-prima na fabricação de eletrólitos de vanádio. Para isso foram realizados testes de espectrometria de absorção atômica e de desempenho eletroquímico, como voltametria cíclica e carga-descarga. A partir do pentóxido de vanádio, da Vanádio de Maracás, foram produzidos eletrólitos contendo 0,114 molL-1 de vanádio e 3 M de ácido sulfúrico, com potencial de célula de 1,14 V. Os testes de voltametria cíclica mostraram que no eletrólito negativo as reações de oxirredução entre o par V2+ e V3+ possuem características de um sistema quase-reversível, e no eletrólito positivo as reações entre V4+ e V5+ possuem características de um sistema reversível. Foi observado, também, que quando adicionado sulfato de sódio e sulfato de magnésio em soluções de 5 M de ácido sulfúrico, ocorre a precipitação do pentóxido de vanádio. Nos testes de carga e descarga a bateria alcançou até 90% de eficiência coulômbica, 98% de eficiência de tensão e 88% de eficiência energética, comparando-se a outros sistemas de armazenamento de energia desenvolvidos. Após alguns testes de carga e descarga, foi observado forte desgaste nos eletrodos de grafite presentes no interior da célula, comprometendo, assim, a sua eficiência energética.