Development of activated carbon (AC) electrodes for lithium-sulfur (Li-S) batteries: a scalable proposal = Desenvolvimento de eletrodos a base de carvão ativado (AC) para baterias de lítio-enxofre (Li-S): uma proposta escalável

Autor(es)

Érick Alves Santos

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação
• Data de defesa: 2022-08-25

Membros da banca

Hudson Giovani Zanin; Josimar Ribeiro; Gustavo Doubek

• Orientador: Hudson Giovani Zanin

Resumo

As baterias de Lítio enxofre (LSBs) são dispositivos de armazenamento de energia de alta capacidade teórica e específica, sendo 1675 mAh g-1 e 2600 Wh kg-1 respectivamente. As LSBs têm capacidade de armazenamento de energia pelo menos cinco vezes maior que as baterias de íon-lítio. A matéria prima da bateria de Li-S é o enxofre, que tem custo baixíssimo e é um recurso abundante em território nacional, o que faz com que essa tecnologia possa ser aprimorada no Brasil com altíssima chance de sucesso. Estudos fundamentais estão acontecendo nos melhores centros do mundo para resolver os problemas associados à química desse dispositivo. Um dos maiores problemas é o efeito shuttle. Essa dissertação de mestrado tem como objetivo apresentar um estudo eletroquímico do comportamento interno da bateria acompanhando as variações do estado de carga (SoC) com a espectroscopia de impedância eletroquímica. O eletrodo aqui produzido alcançou descargas de aproximadamente 1350 mA.h genxofre cm-2, 360 ciclos e energia gravimétrica teórica de 5,0367 ?????/????g; que são resultados surpreendentes para a primeira célula moeda de Li-S produzida em nosso departamento. Os eletrodos já foram produzidos visando o escalonamento da célula que aqui apresentaram excelente aderência, capacidade e flexibilidade. Aqui temos uma proposta de eletrodo a base de carvão ativado (AC) com potencial de comercialização para produção das primeiras baterias de Li-S feitas em território nacional. Os resultados obtidos são muito promissores para o desenvolvimento de baterias de Li-S no Brasil (AU)

• Processo FAPESP: 20/04281-8 - Proposta de estudo de síntese, caracterização e aplicação de eletrodos para capacitores eletroquímicos tipo bateria de Li-S
• Beneficiário: Érick Alves Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado