Eletrocatálise III: cinética e mecanismo de processos eletroquímicos de conversão e armazenamento de energia

Resumo

O grupo de eletroquímica de São Carlos-USP foi criado em 1973 e a partir de 1978, contando já com um corpo qualificado de pesquisadores, vem realizando estudos de eletrocatálise aplicados aos processos de conversão e armazenamento eletroquímico de energia por entender que o desenvolvimento desta área é crucial para o avanço da eletroquímica fundamental e de diversos tipos de sistemas tecnológicos. O presente projeto está relacionado com estudos dos processos fundamentais em sistemas eletroquímicos de conversão e armazenamento de energia, envolvendo células a combustível, eletrólise industrial e baterias de alta energia. Na área de células a combustível, serão tratados aspectos fundamentais da eletrocatálise sobre eletrodos constituídos por metais puros (mono e policristalinos) e por ligas metálicas; serão também considerados eletrodos formados por eletrocatalisadores de metais nobres puros ou em ligas disperses em carbono. Dentre os vários sistemas que envolvem eletrólise industrial, serão considerados os cátodos de oxigênio para aplicação nos eletrolisadores de cloro-soda e os cátodos de hidrogênio voltados às aplicações em eletrolisadores de água e de cloro-soda. Como no caso anterior, os aspectos eletrocatalíticos fundamentais e tecnológicos destes processos eletródicos serão especificamente abordados. Na área de baterias de alta energia, as pesquisas estarão voltadas aos estudos mecanísticos e cinéticos da síntese e dos processos de intercalação iônica em polímeros condutores puros e em compósitos de óxidos de metais de transição, tendo em vista a aplicação em baterias de lítio. Serão também realizados estudos mecanísticos e cinéticos em eletrodos de hidreto metálico voltados à aplicação em baterias níquel-hidreto. Em todos os casos, serão desenvolvidos sistemas operacionais formados por eletrodos modificados, eletrodos de alta área e eletrodos rugosos, porosos e de difusão de gás, sobre os quais também serão realizados estudos de reações eletrocatalizadas de interesse fundamental e aplicado. O projeto será executado por uma equipe constituída por 06 docentes, 04 técnicos especializados, 01 pós-doutorando, 37 alunos de pós-graduação e 07 alunos de graduação, todos do Instituto de Química de São Carlos, USP. Esta composição mostra a preocupação com a formação de pesquisadores, que aparece como elemento de destaque entre os objetivos do projeto. (AU)