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Dissertação
Síntese e caracterização de Sulfeto de Cobre/Carbono: eletrodo tipo bateria para aplicação em dispositivo de armazenamento de energia
O agravamento da crise energética e o uso de combustíveis não renováveis levaram os pesquisadores ao desenvolvimento de novos sistemas de conversão e armazenamento de energia. Pesquisas atuais estão voltadas para desenvolverem dispositivos mais confiáveis e eficientes de armazenamento de energia. N...
Autor principal: | Cunha, Marinaldo Ribeiro da |
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Outros Autores: | http://lattes.cnpq.br/5097942659702601 |
Grau: | Dissertação |
Idioma: | por |
Publicado em: |
Universidade Federal do Amazonas
2020
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Assuntos: | |
Acesso em linha: |
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oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-79182020-09-09T05:04:02Z Síntese e caracterização de Sulfeto de Cobre/Carbono: eletrodo tipo bateria para aplicação em dispositivo de armazenamento de energia Synthesis and characterization of Copper/Carbon Sulphide: battery electrode for application in energy storage device Cunha, Marinaldo Ribeiro da Pocrifka, Leandro Aparecido http://lattes.cnpq.br/5097942659702601 http://lattes.cnpq.br/6236326108324745 Paula, Marcos Marques da Silva http://lattes.cnpq.br/9465127865782783 Passos, Raimundo Ribeiro http://lattes.cnpq.br/2022301821222852 Energia - Armazenamento Método hidrotermal Combustíveis não renováveis Sulfeto de Cobre Análise eletroquímica CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: QUÍMICA Hidrotermal Sulfeto de Cobre Armazenamento de energia O agravamento da crise energética e o uso de combustíveis não renováveis levaram os pesquisadores ao desenvolvimento de novos sistemas de conversão e armazenamento de energia. Pesquisas atuais estão voltadas para desenvolverem dispositivos mais confiáveis e eficientes de armazenamento de energia. Neste trabalho, utilizou-se o método hidrotermal em uma única etapa para produzir os materiais de CuS e CuS/Carbono (em diferentes concentrações de glicose) e observou-se o efeito da adição de glicose, no tamanho de cristalito, como também na resposta eletroquímica destes materiais. Por Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, observou-se a formação de microestruturas esferoidais e sua influência morfológica na obtenção de carbonos. Por análise de Difração de Raios-X (DRX) foi confirmado a formação de Covelite CuS (Cartão nº 06-0646). Observou-se o comportamento do tamanho de cristalito (20,06; 18,81; 14,75 e 12,22 nm) em função da adição de glicose para as respectivas sínteses (CuS; CuS/C-75; CuS/C-150 e CuS/C-300), utilizando-se a fórmula de Debye-Scherrer. A espectroscopia Raman, confirmou a presença de CuS e de Carbono nas amostras sintetizadas. Os valores de capacidade específica (107,23; 50,04; 67,28 e 15,07 mAh.g-1), obtidos pelas curvas de descargas galvanostáticas na densidade de corrente de 0,7 A.g-1, respectivamente para CuS; CuS/C-75; CuS/C-150 e CuS/C-300. Para esses eletrodos os valores de densidade de energia e potência foram calculados respectivamente (37,53; 10,33; 21,68 e 4,97 Wh.Kg-1) e (166,67; 145,83; 218,75 e 350,00 W.Kg-1). Os eletrodos de CuS e CuS/C-150, apresentaram características eletroquímicas promissoras para aplicação em dispositivo de armazenamento de energia. The aggravation of the energy crisis and the use of non-renewable fuels led researchers to the development of new energy conversion and storage systems. Current research is focused on the development of more efficient devices and energy storage. In this work, the hydrothermal method in a single step was used to produce CuS and CuS / Carbon materials (in different concentrations of glucose) and the effect of the addition of glucose in the crystallite size, as well as in the electrochemistry response of these materials, was observed. Scanning electron microscopy (SEM) showed the formation of spheroidal microstructures and their morphological influence in obtained carbons. The X-Ray Diffraction (XRD) analysis confirmed the formation of Covellite CuS (Card No. 06-0646). The behavior of the average crystallite size (20.06; 18.81; 14.75 and 12.22 nm) was observed due to the addition of glucose for the respective syntheses (CuS; CuS / C-75; CuS / C -150 and CuS / C-300), using the Debye-Scherrer formula. Raman spectroscopy confirmed the presence of CuS and carbon in the synthesized samples. The specific capacity values (107.23; 50.04; 67.28 and 15.07 mAh.g-1), obtained by the Galvanostatic Discharge curves at the current density of 0.7 A.g-1, respectively for CuS; CuS / C-75; CuS / C-150 and CuS / C-300. For these electrodes the values of energy density and power were calculated respectively (37.53; 10.33; 21.68 and 4.97 Wh.Kg-1) and (166.67; 145.83; 218.75 and 350.00 W.Kg-1). CuS and CuS / C-150 electrodes showed promising electrochemical characteristics for application in an energy storage device. 2020-09-08T14:30:54Z 2020-02-19 Dissertação CUNHA, Marinaldo Ribeiro da. Síntese e caracterização de Sulfeto de Cobre/Carbono: eletrodo tipo bateria para aplicação em dispositivo de armazenamento de energia. 2020. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2020. https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7918 por Acesso Aberto http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Química |
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O agravamento da crise energética e o uso de combustíveis não renováveis levaram os pesquisadores ao desenvolvimento de novos sistemas de conversão e armazenamento de energia. Pesquisas atuais estão voltadas para desenvolverem dispositivos mais confiáveis e eficientes de armazenamento de energia. Neste trabalho, utilizou-se o método hidrotermal em uma única etapa para produzir os materiais de CuS e CuS/Carbono (em diferentes concentrações de glicose) e observou-se o efeito da adição de glicose, no tamanho de cristalito, como também na resposta eletroquímica destes materiais. Por Microscopia Eletrônica de Varredura – MEV, observou-se a formação de microestruturas esferoidais e sua influência morfológica na obtenção de carbonos. Por análise de Difração de Raios-X (DRX) foi confirmado a formação de Covelite CuS (Cartão nº 06-0646). Observou-se o comportamento do tamanho de cristalito (20,06; 18,81; 14,75 e 12,22 nm) em função da adição de glicose para as respectivas sínteses (CuS; CuS/C-75; CuS/C-150 e CuS/C-300), utilizando-se a fórmula de Debye-Scherrer. A espectroscopia Raman, confirmou a presença de CuS e de Carbono nas amostras sintetizadas. Os valores de capacidade específica (107,23; 50,04; 67,28 e 15,07 mAh.g-1), obtidos pelas curvas de descargas galvanostáticas na densidade de corrente de 0,7 A.g-1, respectivamente para CuS; CuS/C-75; CuS/C-150 e CuS/C-300. Para esses eletrodos os valores de densidade de energia e potência foram calculados respectivamente (37,53; 10,33; 21,68 e 4,97 Wh.Kg-1) e (166,67; 145,83; 218,75 e 350,00 W.Kg-1). Os eletrodos de CuS e CuS/C-150, apresentaram características eletroquímicas promissoras para aplicação em dispositivo de armazenamento de energia. |
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