Banca de DEFESA: LUIZA MARIA CERQUEIRA SILVA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LUIZA MARIA CERQUEIRA SILVA
DATA : 28/06/2023
HORA: 14:00
LOCAL: Sala de seminários do IQ
TÍTULO:

Estudo de materiais pseudocapacitores para aplicação em dispositivos de armazenamento de carga

PALAVRAS-CHAVES:

MnO2; armazenamento de carga; pseudocapacitores; EQCM

PÁGINAS: 95
RESUMO:

O desenvolvimento de novos materiais aplicáveis a armazenamento e conversão de energia tem sido de grande relevância nas últimas quatro décadas. Há um destaque significativo à pesquisa com óxidos de metais de transição em virtude das propriedades químicas, eletrônicas, óticas e magnéticas inerentes desta classe de materiais. O óxido de manganês (MnO2), por ser um óxido de baixo custo e, de fácil obtenção e possuir diversos métodos de síntese, apresentase como um óxido promissor para aplicação em dispositivos de armazenamento de energia, especialmente em baterias e capacitores eletroquímicos. Sob um ponto de vista prático, as propriedades eletroquímicas do MnO2 podem ser aprimoradas a medida em que se estudam as variáveis de preparação do óxido. A proposta deste trabalho consiste em verificar de que modo é possível aprimorar essas propriedades, investigando o uso de substratos de Titânio metálico (Ti), Aço inoxidável (SS), Titânio platinizado (Ti/Pt) e Platina (Pt) assim como o uso de Na2SO4 1 mol L-1 como eletrólito suporte na solução de MnSO4 0,4 mol L´-1 utilizada no processo de eletrodeposição. Ademais, investigou-se o mecanismo de armazenamento de carga e transferência eletrônica do óxido através das frequências de oscilação mecânica durante a síntese eletroquímica dos materiais utilizando-se a técnica de Microbalança de Cristal de Quartzo Eletroquímico em função de diferentes condições de temperatura. Observou-se que nestes processos, o potencial inicial do pico de oxidação, na varredura anódica, variou em função do substrato empregado. Potenciais mais positivos foram obtidos de acordo com a seguinte ordem, substratos de Ti, SS, Ti/Pt e Pt. Entretanto, quando a solução de MnSO4 em Na2SO4 foi empregada na síntese, o processo de oxidação iniciou-se em potenciais menos positivos, o que em termos energéticos favorece o sistema. Independente do eletrólito utilizado, o perfil voltamétrico nas curvas de eletrodeposição foi conservado. A caracterização eletroquímica dos filmes finos de MnO2 depositados mostrou significativa diferença nas densidades de corrente dos processos anódicos e catódicos. Ademais, o pico anódico associado a transição MnIV -MnVI surgiu bem definido e em potenciais menos anódicos para os filmes de MnO2 depositados sobre os eletrodos de SS, Ti/Pt e Pt. A analisando das caracterizações eletroquímicas, evidencia um aumento significativo na densidade de corrente em comparação com a solução sem este eletrólito. A presença do Na2SO4 na solução de deposição efetivamente resultou em um aumento na capacidade de armazenamento de carga do óxido depositado. Com a solução MnSO4+Na2SO4 a capacitância específica foi de 450 F g-1 , contra 216 Fg-1 (para o filme depositado em solução de Mn2SO4), à velocidade de 2 mV s-1.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1488945 - ADRIANE VIANA DO ROSARIO
Interno - 2356272 - ARTUR JOSE SANTOS MASCARENHAS
Externo à Instituição - ERNESTO CHAVES PEREIRA DE SOUZA - UFSCAR
Externo ao Programa - 1194490 - IURI MUNIZ PEPE - UFBAInterno - 2362069 - RAILDO ALVES FIUZA JUNIOR
Interna - 1861434 - VALERIA CRISTINA FERNANDES