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Eletrocatalisadores para baterias de Li-ar

Processo: 11/21545-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de fevereiro de 2012 - 31 de janeiro de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Fritz Cavalcante Huguenin
Beneficiário:Fritz Cavalcante Huguenin
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Assunto(s):Eletroquímica  Eletrocatálise  Baterias elétricas  Quartzo 

Resumo

O aumento no consumo energético e a preocupação quanto à emissão de gases poluentes criam um grande apelo para pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novas fontes de energia não-poluentes de alta energia, como as baterias de lítio-ar. A densidade de energia teórica destes dispositivos é cinco a dez vezes maior (13 kW.h.kg-1) do que as fontes eletroquímicas de energia comercializadas. No entanto, estes valores ainda não correspondem aos determinados experimentalmente. Assim, um maior entendimento dos mecanismos reacionais e a determinação das constantes de velocidade das etapas elementares, durante as etapas de carga/descarga, tornam-se necessários para a escolha de eletrocatalisadores que favoreçam o aumento na densidade de energia e potência das baterias Li-ar. Neste projeto, novos eletrodos modificados à base de nanopartículas de platina, ouro e carbono serão investigadas, visando um aumento na atividade catalítica para a reação de redução de oxigênio (RRO) em meio orgânico aprótico (reação no compartimento catódico). Será realizado estudos cinéticos e mecanísticos a partir de análises de voltametria cíclica, cronopotenciometria, espectroscopia de impedância, microbalança eletroquímica a cristal de quartzo (EQCM) e espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), as quais permitirão um melhor entendimento quanto ao mecanismo e à cinética da RRO. Enquanto que a estrutura, a morfologia e o tamanho das partículas dos eletrodos serão analisadas com técnicas microscópicas e difração de raios-x. (AU)

Publicações científicas (4)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GALIOTE, NELSON A.; JEONG, SANGSIK; MORAIS, WILLIAM G.; PASSERINI, STEFANO; HUGUENIN, FRITZ. The Role of Ionic Liquid in Oxygen Reduction Reaction for Lithium-air Batteries. Electrochimica Acta, v. 247, p. 610-616, SEP 1 2017. Citações Web of Science: 7.
GALIOTE, NELSON A.; DE AZEVEDO, DAYSE C.; OLIVEIRA, JR., OSVALDO N.; HUGUENIN, FRITZ. Investigating the Kinetic Mechanisms of the Oxygen Reduction Reaction in a Nonaqueous Solvent. Journal of Physical Chemistry C, v. 118, n. 38, p. 21995-22002, SEP 25 2014. Citações Web of Science: 8.
FACCI, TIAGO; GOMES, WELLINGTON J. A. S.; BRAVIN, BRUNO; ARAUJO, DIOGENES M.; HUGUENIN, FRITZ. Proton Electroinsertion in Self-Assembled Materials for Neutralization Pseudocapacitors. Langmuir, v. 30, n. 1, p. 426-431, JAN 14 2014. Citações Web of Science: 10.
GOMES, WELLINGTON J. A. S.; ARAUJO, DIOGENES M.; CARVALHO, ANTONIO J. F.; CAMPANA-FILHO, SERGIO P.; HUGUENIN, FRITZ. High Lithium Ion Electroinsertion Rate into Self-Assembled Films Formed from TiO2. Journal of Physical Chemistry C, v. 117, n. 33, p. 16774-16782, AUG 22 2013. Citações Web of Science: 5.

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