PPGQUIM/CCET

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: SAMUEL DA SILVA EDUARDO
DATA: 23/02/2024
HORA: 09:00
LOCAL: Google Meet
TÍTULO: SÍNTESE HIDROTERMAL DE NANOFIOS BINÁRIOS DE MN E CO: ESTUDO DO EFEITO DA COMPOSIÇÃO E DA CINÉTICA DE CRESCIMENTO NO ARMAZENAMENTO ELETROQUÍMICO DE ENERGIA
PALAVRAS-CHAVES: Supercapacitores; Nanofios; MnOx; Dopagem; Armazenamento de energia; Cobalto.
PÁGINAS: 66
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
RESUMO: Os efeitos climáticos provocados pelos combustíveis fósseis destacaram a necessidade de buscar por fontes de energia que sejam limpas e renováveis, como a energia eólica e solar. Tão crucial quanto essa busca é o desenvolvimento de dispositivos capazes de armazenar a energia gerada por essas fontes. Nesse contexto, os supercapacitores (SCs) baseados em óxidos de manganês e cobalto destacam-se como materiais promissores para o armazenamento de energia. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo a síntese de nanofios de óxido de manganês, em sua forma pura quanto dopada com cobalto em diferentes concentrações de Co (0,4, 1,4, 3,1 e 5,7% em peso), por meio do método hidrotermal. Os nanofios foram estudados quanto à sua aplicação como materiais ativos em supercapacitores, com o objetivo de melhorar a eficiência desses dispositivos. Por meio das técnicas de Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET) e Microscopia Eletrônica de Transmissão de Alta Resolução (METAR), observou-se a formação dos nanofios de óxido de manganês puro, exibindo uma morfologia bem definida e uniforme, com uma largura de 44 nm e comprimento superior a 1 µm. Entretanto, os nanofios de dopados apresentaram dimensões definidas e uniformes, variando de 35 a 19 nm. A técnica de DRX foi empregada para avaliar as estruturas dos nanomateriais, enquanto a técnica de ICP-OES confirmou as concentrações de cobalto nos nanofios de MnOx. A análise de XPS, revelou o efeito da dopagem com Co na relação Mn(IV)/Mn(III), pois essa relação mostrou uma correlação direta com a quantidade de Co presente (maior quantidade de Co resultou em uma proporção maior de Mn(IV)/Mn(III)), evidenciando o papel crucial do Co na regulação dos estados de oxidação nesses materiais. Destaca-se que uma amostra contendo 1,4% em peso de cobalto nos nanofios demonstrou uma notável capacitância específica de 3204 F g-1 a uma densidade de corrente de 1 A g-1. O eletrodo com 1,4% em peso apresentou uma retenção da capacitância específica de 94,43% ao longo de 1000 ciclos de carga e descarga. O supercapacitor assimétrico derivado desses materiais alcançou uma densidade máxima de energia de 48,08 Wh kg-1 e uma densidade máxima de potência de 2339,02 W kg-1, indicando seu potencial como material de destaque para aplicação em supercapacitores de alto desempenho. Os resultados da caracterização validaram a eficácia da dopagem, enquanto as técnicas eletroquímicas confirmaram a aplicação do Co-MnOx (1,4% Co) no processo de armazenamento de energia.
MEMBROS DA BANCA:
Interno - 2225626 - ANA CLECIA SANTOS DE ALCANTARA
Externo à Instituição - ANDRE HENRIQUE BARALDI DOURADO - UNESP
Presidente - 3159075 - MARCO AURELIO SULLER GARCIA