Desenvolvimento de Eletrodos à Base de Fe2O3 e Grafeno para Aplicação em Supercapacitores

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Castro, Ana Paula Gomes da Silva
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNILA
Texto Completo: http://dspace.unila.edu.br/123456789/6738
Resumo: Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade.
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spelling Castro, Ana Paula Gomes da SilvaOrientador2022-08-15T17:14:28Z2022-08-15T17:14:28Z2022http://dspace.unila.edu.br/123456789/6738Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade.A sociedade atual demanda, em função de novas tecnologias e também para um desenvolvimento sustentável, por novas fontes de energia com mais eficiência e flexibilidade de uso. Dentre as novas fontes tem-se os sistemas de armazenamento conhecidos como supercapacitores, no qual possuem a vantagem de carregamento e descarregamento de carga elétrica na ordem de poucos segundos, capacidade de fornecer altas densidades de energia e possui um longo ciclo de vida útil. Contudo, os materiais utilizados em supercapacitores possuem, em geral, um elevado custo e/ou pouca estabilidade de operação. Assim, novos eletrodos são estudados para aplicação em supercapacitores, uma vez que se busca materiais com menor custo, com maior estabilidade e com maiores capacitâncias. Neste trabalho, filmes à base de -Fe2O3 foram preparados e analisados com o objetivo de sua aplicação em supercapacitores. Pós de -Fe2O3, como precursores para os filmes nanoestruturados, foram preparados em moinho de alta energia, por 45 horas, a partir do precursor de FeO(OH). Os filmes preparados a partir dos pós de -Fe2O3 foram depositados por espalhamento mecânico sobre substratos condutores transparentes e para os filmes compósitos foi preparado o grafeno por esfoliação líquida. Todos os filmes foram tratados termicamente à 500 °C/30 min. O grafeno foi preparado por esfoliação líquida por meio de amostra comercial, suspenso em álcool isopropílico. Os materiais foram caracterizados em difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e por voltametria cíclica. O resultado de difração de raios X mostra que o material (pó) resultante da moagem apresentam duas fases (-Fe2O3 e FeO(OH)) e para os filmes, observou-se somente as fases de -Fe2O3 e óxido de grafeno após o tratamento térmico. Pode se observar através da microscopia eletrônica de varredura que os filmes de - Fe2O3 e -Fe2O3: “grafeno” apresentam características similares, apresentando partículas de <1µm à 20 µm com espessura estimada à 200 nm. As medidas de voltametria cíclica dos filmes a base de -Fe2O3 e -Fe2O3: “grafeno” foram realizadas em uma solução eletrolítica de Na2SO4 (1 mol L-1 ), em uma configuração de três eletrodos com uma janela de potencial de 0 à -1,0 V, e velocidade de varredura de 10 à 150 mV s-1 . Os resultados apresentaram capacitâncias de 22,7 Fg−1 , para os filmes de óxidos de ferro -Fe2O3 puro, e para os filmes de -Fe2O3 composto com grafeno na quantidade de 4 e 8 µL alcançaram capacitâncias melhores entre 29,9 – 33,2 Fg−1 , respectivamente, dependendo da velocidade de varredura. Ao que tudo indica é possível que esta melhora dos filmes esteja relacionada ao compósito dos filmes entre as partículas de -Fe2O3 e o “grafeno”. Os resultados mostraram-se significativos para futuras aplicações em supercapacitores.Programa de Bolsa Institucional da Universidade Federal da Integração Latino-Americana – PROBIU.porFilmes, óxidos semicondutores, compósitos, grafeno, eletroquímica, armazenamento de energia, supercapacitores.Desenvolvimento de Eletrodos à Base de Fe2O3 e Grafeno para Aplicação em Supercapacitoresinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNILAinstname:Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)instacron:UNILALICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81867https://dspace.unila.edu.br/bitstream/123456789/6738/2/license.txt2cc17e5fa028bf681461a82474f236b8MD52ORIGINALDesenvolvimento de Eletrodos à Base de Fe2O3 e Grafeno para Aplicação em SupercapacitoresDesenvolvimento de Eletrodos à Base de Fe2O3 e Grafeno para Aplicação em SupercapacitoresDesenvolvimento de Eletrodos à Base de Fe2O3 e Grafeno para Aplicação em Supercapacitoresapplication/pdf2013171https://dspace.unila.edu.br/bitstream/123456789/6738/1/Desenvolvimento%20de%20Eletrodos%20%c3%a0%20Base%20de%20Fe2O3%20e%20Grafeno%20para%20Aplica%c3%a7%c3%a3o%20em%20Supercapacitores88ab404c9b480497c2cab26ca0ca9eadMD51123456789/67382022-08-15 15:00:38.517oai:dspace.unila.edu.br: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Repositório de PublicaçõesPUBhttp://dspace.unila.edu.br/oai/requestopendoar:36362022-08-15T18:00:38Repositório Institucional da UNILA - Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA)false
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