Capacitores simétricos a base de estrutura 3 D de grafeno funcionalizado com metais de transição

• Autor(a) principal: Moncks, Marcelo Dourado
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca
• Texto Completo: http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/4834
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA; Óxido de grafeno; Condutividade; Capacitores; Graphene oxide; Conductivity; Capacitor

Os Sistemas de armazenamento de energia eletroquímica, como capacitores eletroquímicos são ideais para atender às necessidades de armazenamento de energia, no qual as cargas são separadas por meio de um eletrólito comum aos dois eletrólitos que estão isolados por uma barreria denominada separador, permitindo a passagem de íons. De acordo com a configuração do dispositivo em relação aos materiais utilizados como eletrodos. Os capacitores eletroquímicos podem ser classificados em simétricos e assimétricos. O simétrico é quando apresentar os mesmos materiais nos dois eletrodos e o assimétrico, quando os materiais forem diferentes nos eletrodos. Nos dois casos, simétricos e assimétricos, são necessários que os dois eletrodos tenham o mesmo mecanismo de armazenamento de energia. Um material que tem atraído grande interesse na obtenção de dispositivos de armazenamento de energia, principalmente por sua elevada área superficial e ótima condutividade eletrônica, é o óxido de grafeno reduzido (OGR). Nesse trabalho, foram investigadas a estrutura e as propriedades eletroquímica do óxido de grafeno reduzido (OGR), funcionalizados com Ag, Fe e Ni, para que possa haver um aumento na capacitância do OGR. Para tanto, o óxido de grafeno (OG) foi preparado pela esfoliação oxidativa do grafite segundo o método de Hummers e Offeman. O OGR foi obtido por redução química do OG com solução aquosa de ácido ascórbico, que é um ótimo agente redutor. As imagens do OGR funcionalizados com Ag, Fe e Ni foram caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), visualizando a formação de folhas dobradas e enrugadas, características do OG, por difatometria de Raio X, identificando os picos característicos de OGR e pela análise espectroscópica de fluorescência de raio X, percebendo-se a funcionalização do OGR com Ag, Fe e Ni. O comportamento eletroquímico foi estudado por voltametria cíclica (VC), carga/descarga Galvanostática (CDG), Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE), Estabilidade e Ragone Plot. Nesses estudos, observa-se o caráter condutivo do OGR-Fe, que exibe uma curva retangular na curva CV, havendo uma menor resistividade. Mostrou curvas de carga e descarga quase simétricas e durante o ciclo de carga/descarga para 500 ciclos para 4 mAcm-2, ocorreu uma retenção de carga de 89,1%, indicando um comportamento capacitivo ideal.