Caracterização microestrutural e eletroquímica de Co(OH)2, Co3O4 e cobalto metálico reciclados do cátodo de baterias de íon-Li exauridas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barbieri, Eldis Maria Sartori
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/1840
Resumo: CAPES
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spelling Freitas, Marcos Benedito José Geraldo deBarbieri, Eldis Maria SartoriBocchi, NerilsoFerreira, Rafael de QueirozLelis, Maria de Fátima Fontes2016-04-27T13:30:26Z2016-06-24T06:00:05Z2014-05-26CAPESNesse trabalho, o cátodo de baterias de íons de lítioexauridas foi reciclado comoCo(OH)2, Co3O4e cobalto metálico. O Co(OH)2foi obtido por precipitação química e eletroquímica, já oCo3O4foi obtido por tratamento térmico do Co(OH)2, a 450oC durante 3 h em atmosfera de ar. A caracterização eletroquímica dos eletrodos compósitos de Co3O4foi por voltametria cíclicaem KOH 6,0 mol L-1. Verificou-se a presença de um pico anódicoem 0,49 V(vsHg/HgO), onde o Co3O4sofreu oxidação para CoOOHe,simultaneamente, foi oxidado àCoO2. No processo catódico, observou-se um pico em 0,43V e 0,44V e outro a0,36V e 0,37V, ondeo CoO2sofreu redução para CoOOH, e este sereduziu a Co3O4. Os eletrodos compósitos de Co3O4mostraram boareversibilidade, boa eficiência de carga e uma capacitânciaespecífica de 13,0 Fg-1(1 mVs-1). Foramobtidos filmes de Co(OH)2e Co3O4a partir da solução lixiviada doscátodos dessas baterias; os filmes de Co(OH)2foram eletrodepositados sobre vidro condutor com aplicação de -0,85 V(vsAg/AgCl)e 20 C cm-2. O Co3O4foi obtido por tratamento térmico do Co(OH)2. A voltametria cíclica do filme de Co(OH)2em KOH 1,0 mol L-1exibiu três picos anódicos no primeiro ciclo, devidoà oxidação do Co(OH)2para Co3O4, conversão do Co3O4para CoOOH, seguido da formação do CoO2e oxidação da água. A ausência de picos catódicos mostrouque a oxidação doCo(OH)2para CoO2é irreversível. Para o eletrodo de Co3O4, verificou-se a existência de um par redox associado à oxidação reversível do Co3O4para CoO2. O Co3O4obtido teve uma eficiência de carga de 77%, capacitânciaespecífica de 31,2 F g-1(1 mVs-1)e 10,5 Fg-1(10 mVs -1) e apresentou boa repetibilidade nos ciclos de carga/descarga, comcorrente de111,1mA g-1e capacitânciaespecíficade4,4 F g-1.Ocobaltometálicoeletrodepositadoem-1,10V(vsAg/AgCl)e 100 C cm-2apresentou superfície homogênea e o seuestudo voltamétrico, em KOH 6,0 mol L-1,mostrou a ocorrência dospares redox (CoII/CoIII) e (CoIII/CoIV) em 0,10 V e 0,49 V(vsHg/HgO),respectivamente. Esse estudo forneceuimportantes parâmetros para o desenvolvimento de novas tecnologiasde reciclagem parabaterias de íons de lítioexauridas e a obtenção demateriais com caracterísiticas promissoras para uso em dispositivos eletroquímicos.TextBARBIERI, Eldis Maria Sartori. Caracterização microestrutural e eletroquímica de Co(OH)2, Co3O4 e cobalto metálico reciclados do cátodo de baterias de íon-Li exauridas. 2014. 95 f. Dissertação ( Mestrado em Química) - Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2014.http://repositorio.ufes.br/handle/10/1840porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFESBRCentro de Ciências ExatasMetals - recyclingCobaltElectric batteriesElectrochemistryCobaltoBaterias elétricasEletroquímicaMetais - ReaproveitamentoEletroquímica54Caracterização microestrutural e eletroquímica de Co(OH)2, Co3O4 e cobalto metálico reciclados do cátodo de baterias de íon-Li exauridasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESCAPESORIGINALDissertação-Eldis Maria Sartori Barbieri.pdfDissertação-Eldis Maria Sartori Barbieri.pdfapplication/pdf3565934http://repositorio.ufes.br/bitstreams/7e097ba9-e577-414f-abc1-d82dc70bb4aa/downloadad60827001b73b37d54a6e3d75373910MD5110/18402024-06-28 17:52:22.317oai:repositorio.ufes.br:10/1840http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-07-11T14:39:55.350405Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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