Tese

Síntese e caracterização da mistura ternária de óxidos Ni- Co-Sn para aplicações em capacitores eletroquímicos

A sociedade moderna depende da energia elétrica, que representa aproximadamente 60 % de toda a energia primária transformada. A preocupação com a obtenção e consumo da energia elétrica de maneira a sustentar o desenvolvimento passam pelas fontes de energias renováveis onde os sistemas de armazena...

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Autor principal: Ferreira, Carlos Sérgio
Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/6411714678403264
Grau: Tese
Idioma: por
Publicado em: Universidade Federal do Amazonas 2017
Assuntos:
Capacitores Eletroquímicos
Óxido ternário
Filmes finos
Método dos Precursores Poliméricos
CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA
Acesso em linha: http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5868
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Os capacitores eletroquímicos são dispositivos que dependendo dos materiais empregados em seus eletrodos podem armazenar energia elétrica de forma direta através da adsorção/dessorção eletrostática, e de forma indireta através de reações de oxidação/redução. De maneira geral quando o armazenamento for da forma direta são chamados de capacitores de dupla camada elétrica, e quando for da forma indireta são chamados de pseudocapacitores. Neste sentido, a proposta da tese foi estudar a síntese do óxido ternário Ni-Co-Sn nas formas de filme e pó pelo método dos precursores poliméricos, onde o óxido foi sintetizado sobre um substrato/eletrodo inerte. O óxido ternário foi estudado em diferentes composições ponderais de sais, diferentes composições molares de ácido cítrico e etileno glicol, e avaliado para diferentes temperaturas de calcinação. Na forma de filme o óxido ternário apresentou melhor desempenho capacitivo na composição ponderal Ni50, em composição molar da resina 1:3:12 e na temperatura de calcinação de 400 ºC. As imagens MEV mostraram a formação de um filme apresentando trincas e rachaduras. Os difratogramas indicaram as fases presentes que apresentaram tamanhos de cristalitos em escala nométrica. Os voltamogramas mostraram claramente picos de oxidação e redução, característicos de comportamento pseudocapacitivo. Através dos espectros de impedância eletroquímica houve a identificação dos processos resistivos e suas variações durante o teste de estabilidade. As curvas de carga e descarga mostraram um valor elevado para a capacitância específica na forma de filme, de 320,6 F g-1. O método utilizado permitiu a obtenção da mistura ternária nas formas de filme e pó com excelentes propriedades eletroquímicas voltadas ao armazenamento de energia. Modern society depends on electricity, which accounts for approximately 60% of all transformed primary energy. The concern with the obtaining and consumption of the electric energy in order to sustain the development pass through the sources of renewable energies where the systems of storage of electric energy has assumed great importance. The electrochemical capacitors are devices that depending on the materials used in their electrodes can directly store electrical energy through electrostatic adsorption / desorption, and indirectly through oxidation / reduction reactions. In general, when the storage is direct, they are called double-layer electric capacitors, and when it is indirect, they are called pseudocapacitors. In this sense, the thesis proposal was to study the synthesis of Ni-Co-Sn ternary oxide in the forms of film and powder by the method of the polymeric precursors, where the oxide was synthesized on an inert substrate / electrode. The ternary oxide was studied in different salt compositions, different molar compositions of citric acid and ethylene glycol, and evaluated for different calcination temperatures. In the form of film, the ternary oxide presented better capacitive performance in the composition Ni50, in molar composition of resin 1: 3: 12 and in the calcination temperature of 400 ºC. SEM images showed the formation of a film showing cracks and cracks. The diffractograms indicated the present phases that presented sizes of crystallites in a nometric scale. The voltammograms clearly showed oxidation and reduction peaks, characteristic of pseudocapacitive behavior. Through the electrochemical impedance spectra were identified the resistive processes and their variations during the stability test. The charge and discharge curves showed a high value for the specific capacitance of the electrode in the form of a film of 320,6 F g-1. The method used possibility obtaining the ternary mixture in the forms of film and powder with excellent electrochemical properties aimed at energy storage. CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior 2017-08-28T13:35:20Z 2017-05-05 Tese FERREIRA, Carlos Sérgio. Síntese e caracterização da mistura ternária de óxidos Ni- Co-Sn para aplicações em capacitores eletroquímicos. 2017. 97 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2017. http://tede.ufam.edu.br/handle/tede/5868 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Química
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