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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de outubro de 2017
• Vigência (Término): 31 de dezembro de 2021
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Neidenei Gomes Ferreira
• Beneficiário: André Ferreira Sardinha
• Instituição Sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/22707-5 - Desenvolvimento de eletrodos metálicos nanoporosos funcionalizados com óxidos metálicos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Fibra de carbono Óxido de grafeno Óxido de níquel Eletrodos Supercapacitores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capacitor eletroquímico | fibra de carbono | Óxido de Grafeno | Oxido de Níquel | supercapacitores | Materiais Carbonosos

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)

Publicações científicas

(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)

VERNASQUI, L. G.; SARDINHA, A. F.; OISHI, S. S.; FERREIRA, N. G.. Nanoscale control of high-quality boron-doped ultrananodiamond on dioxide titanium nanotubes as a porous composite. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 12, p. 16-pg., 2021-03-22. (17/10118-0, 17/05343-4, 19/00592-1)

VERNASQUI, L. G.; SARDINHA, A. F.; OISHI, S. S.; FERREIRA, N. G.. anoscale control of high-quality boron-doped ultrananodiamond on dioxide titanium nanotubes as a porous composit. JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH AND TECHNOLOGY-JMR&T, v. 12, p. 597-612, MAY-JUN 2021. (17/05343-4, 19/00592-1, 17/10118-0)

VERNASQUI, LAIS G. A.; KAWATA, BIANCA A.; SARDINHA, A. F. A.; RODRIGO, MANUEL A. G.; FERREIRA, NEIDENEI G.. Achievement and electrochemical responsiveness of advanced boron-doped ultrananocrystalline diamond on highly ordered titanium dioxide nanotubes. DIAMOND AND RELATED MATERIALS, v. 121, p. 11-pg., 2022-01-05. (17/05343-4, 19/00592-1, 17/10118-0, 21/07615-7)