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Produção e caracterização de compósitos binários e ternários nanoestruturados de fibra de carbono/oxido de grafeno/óxido de níquel como eletrodos de alto desempenho em supercapacitores

Processo: 17/05343-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2017
Vigência (Término): 30 de setembro de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Pesquisador responsável:Neidenêi Gomes Ferreira
Beneficiário:André Ferreira Sardinha
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Assunto(s):Fibra de carbono   Óxido de grafeno   Óxido de níquel   Eletrodos   Supercapacitores

Resumo

A crescente demanda de energia tem estimulado pesquisas em sistemas de armazenamento e conversão de energia. A agência Internacional de Energia, por exemplo, estima que a demanda energética global aumente em torno de um terço nos próximos vinte anos [1]. Dentre estes sistemas, os supercapacitores tem se destacado devido às suas propriedades ímpares como a alta densidade de potência, longos ciclos de vida e a rápida carga-descarga [2,3,4]. Nestes sistemas, os eletrodos são as partes mais importantes na busca de seu melhor desempenho e, portanto, o desafio é a obtenção de novos materiais compósitos, com alta eficiência energética. Para tanto, este projeto visa à produção e a caracterização de compósitos formados por Óxido de Grafeno (OG), Fibra de Carbono (FC) e Óxido de Níquel (NiO). Primeiramente, serão realizadas duas diferentes sínteses de OG, os quais serão reduzidos eletroquimicamente sobre FC, formando o compósito OGR/FC. Dentre estes, o que apresentar melhor resposta eletroquímica será utilizado nas próximas etapas. Em seguida, será realizada a síntese do NiO, o qual será calcinado em diferentes temperaturas. Os NiO obtidos serão depositados sobre compósitos OGR/FC, os quais serão caracterizados morfologicamente por microscopia eletrônica de varredura e estruturalmente por espectroscopia de espalhamento Raman, difração de raios X e espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier. As caracterizações eletroquímicas serão estudadas pelas técnicas de voltametria cíclica, espectroscopia de impedância eletroquímica e testes de carga/descarga. (AU)