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Divisão para armazenamento de energia avançado

Processo: 17/11958-1
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia
Vigência: 01 de agosto de 2018 - 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Convênio/Acordo: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
Pesquisador responsável:Rubens Maciel Filho
Beneficiário:Rubens Maciel Filho
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Empresa: BG E&P Brasil Ltda
Pesquisadores principais:Antonio Riul Júnior
Pesq. associados:André Luiz Jardini Munhoz ; Gustavo Doubek ; Hudson Giovani Zanin ; Maria Ingrid Rocha Barbosa Schiavon
Auxílios(s) vinculado(s):19/04863-0 - EMU concedido no processo 2017/11958-1 microscópio eletrônico de varredura de alta ressolução FEG-SEM, AP.EMU
19/04866-9 - EMU concedido no processo 2017/11958-1: XPS para caracterização química de superfície, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):18/16663-2 - Projeto otimizado de eletrodos porosos para baterias de Li-ar usando nanotubos de carbono funcionalizados, BP.DR
Assunto(s):Supercapacitores  Armazenamento de energia  Fontes renováveis de energia  Baterias 
Publicação FAPESP:https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/fapesp_uk_FukX9vc_166_166.pdf

Resumo

Em 2050, espera-se que a eletricidade mude de 18 para 50% da matriz energética mundial, as fontes de energia renováveis se expandirão quatro vezes da atual capacidade instalada, mas as emissões de CO2 devem ser metade do valor de hoje. Nesse cenário, é imperativo construir novas soluções para o armazenamento de energia que ainda não estão disponíveis hoje e que podem lidar com as demandas previstas. Além disso, o aumento mundial de dispositivos eletrônicos portáteis e portáteis incentiva pesquisas em dispositivos de armazenamento e fornecimento de energia de baixo custo, flexibilidade, peso leve e ambientalmente amigáveis. A fim de efetivamente armazenar e fornecer energia, o avanço da tecnologia de bateria e o supercapacitor é vital para torná-los economicamente mais viáveis para aplicações de comunicações a transporte. A capacidade desses dispositivos em armazenar e redistribuir energia de forma eficaz e eficiente é altamente dependente da engenharia de suas construções e química das interfaces eletrodos / eletrólitos. A alta área de superfície, os eletrodos quimicamente estáveis e o conhecimento da interface de eletrodo / eletrólito são cruciais para baterias e supercondensadores. A fim de ter informações sobre a operação e desenvolver materiais novos e mais eficientes e eletrólitos para dispositivos, uma compreensão química e estrutural abrangente dos fenômenos da interface é fundamental. Neste projeto, buscamos nuclear um Centro de Armazenamento de Energia Avançado, onde vamos estudar baterias e supercapacitores de última geração em condições dinâmicas por espectroscopias Raman e FTIR e raios-X de sincrotron de alta intensidade. Raman e FTIR serão realizados usando fibras ópticas, acoplando célula a espectrômetros, permitindo monitorar as reações durante a carga e descarga de um dispositivo. A difracção de raios-X com alta resolução e tempo resolvido será realizada na linha Sirius do LNLS. As técnicas in situ serão desenvolvidas para condições operando para abordar fenômenos interfaciais fundamentais que poderiam ser vinculados com cálculos multiescala e simulações dinâmicas. Esta ferramenta adaptada funcionará em sinergia com a nova síntese de materiais com base em eletrodos de carbono de alta superfície e rápida transferência de carga. O centro também contará com uma forte integração de seus parceiros no Brasil e no exterior para criar uma melhor compreensão da química e engenharia para os dispositivos. O Centro tratará adequadamente da formação de recursos humanos, da transferência de tecnologia e a divulgação de educação e conhecimento seguindo a proposta previamente acordada com nosso HUB situado no LNNano / CNPEM. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Professor da UFSCar é vencedor da primeira edição do Prêmio Ernesto Hamburger 
Pós-doutorado em fotoeletroquímica e conversão de energia com bolsa da FAPESP  
Bioenergia é opção para novo ciclo de desenvolvimento 

Publicações científicas (5)
(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)
VICENTINI, RAFAEL; SOARES, DAVI MARCELO; NUNES, WILLIAN; FREITAS, BRUNO; COSTA, LENON; DA SILVA, LEONARDO M.; ZANIN, HUDSON. Core-niobium pentoxide carbon-shell nanoparticles decorating multiwalled carbon nanotubes as electrode for electrochemical capacitors. Journal of Power Sources, v. 434, SEP 15 2019. Citações Web of Science: 0.
VICENTINI, RAFAEL; NUNES, WILLIAN G.; COSTA, LENON H.; DA SILVA, LEONARDO M.; PASCON, ALINE; JACKSON, PALOMA; DOUBEK, GUSTAVO; ZANIN, HUDSON. Highly stable nickel-aluminum alloy current collectors and highly defective multi-walled carbon nanotubes active material for neutral aqueous-based electrochemical capacitors. JOURNAL OF ENERGY STORAGE, v. 23, p. 116-127, JUN 2019. Citações Web of Science: 1.
LI, JINYANG; DOUBEK, GUSTAVO; MCMILLON-BROWN, LYNDSEY; TAYLOR, ANDRE D. Recent Advances in Metallic Glass Nanostructures: Synthesis Strategies and Electrocatalytic Applications. Advanced Materials, v. 31, n. 7 FEB 15 2019. Citações Web of Science: 1.
TELES, JOSE J. S.; FARIA, EMANUEL R.; SANTOS, JEFERSON H. M.; DE SOUSA, LINDOMAR G.; FRANCO, DEBORA V.; NUNES, WILLIAN G.; ZANIN, HUDSON; DA SILVA, LEONARDO M. Supercapacitive properties, anomalous diffusion, and porous behavior of nanostructured mixed metal oxides containing Sn, Ru, and Ir. Electrochimica Acta, v. 295, p. 302-315, FEB 1 2019. Citações Web of Science: 0.
VICENTINI, RAFAEL; COSTA, LENON HENRIQUE; NUNES, WILLIAN; BOAS, OTAVIO VILAS; SOARES, DAVI MARCELO; ALVES, THAYANE ALMEIDA; REAL, CARLA; BUENO, CAROLINE; PETERLEVITZ, ALFREDO CARLOS; ZANIN, HUDSON. Direct growth of mesoporous Carbon on aluminum foil for supercapacitors devices. JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE-MATERIALS IN ELECTRONICS, v. 29, n. 12, p. 10573-10582, JUN 2018. Citações Web of Science: 6.

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