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Compositos sp2-sp3 de nanotubos de carbono, nanodiamantes sobre fibras de carbono como eletrodo hibrido para supercapacitor e baterias de ions de litio.

Processo: 05/03063-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2006
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2010
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Neidenêi Gomes Ferreira
Beneficiário:Erica Cristina Almeida
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:07/00013-4 - Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, diamond-like-carbon (DLC) e carbono nanoestruturado obtidos por deposição química a partir da fase vapor, AP.TEM
Assunto(s):Nanotubos de carbono   Armazenamento de energia   Nanodiamantes   Nanotecnologia

Resumo

É proposto o crescimento e caracterização de filmes de nanotubos de carbono, nanodiamantes e nanotubo de carbono/nanodiamante em substratos carbonosos como eletrodos compósitos para uso como um anodo híbrido de baterias de íons de lítio e supercapacitores. As fibras de carbono produzidas a partir do precursor PAN, tratadas em diferentes temperaturas entre 1000 e 2000 ºC, serão os principais substratos carbonosos porosos utilizados para o crescimento dos filmes nanoestruturados e/ou microestruturas de diamante. Os filmes de nanotubos de carbono, nanodiamante e os compósitos serão produzidos em reatores de filamento quente e/ou por plasma de microondas. A caracterização da morfologia, qualidade e estrutura desses compósitos sp2-sp3 será feita usando a técnica de microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de espalhamento raman, microscopia eletrônica de transmissão e a difração de raios-X. As medidas de resistividade do substrato, filmes e compósitos poderão ser obtidas também pelo método de quatro pontas. O comportamento eletroquímico desses eletrodos será examinado por voltametria Cíclica, curvas de carga/descarga, técnica de titulação galvanostática intermitente e impedância eletroquímica. Este trabalho vem introduzir um estudo de fundamental importância na obtenção desses compósitos sp2-sp3 que atinge uma grande área de aplicação tecnológica na busca de fontes de energia alternativa combinando a função de um supercapacitor e de uma bateria de íons de Lítio que funcionam simultaneamente em uma célula eletroquímica como um eletrodo híbrido com alta densidade de energia.

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