An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries – part II

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VITOR L. MARTINS ^[1] ; HERBERT R. NEVES ; IVONNE E. MONJE ^[3] ; MARINA M. LEITE ^[4] ; PAULO F.M. DE OLIVEIRA ^[5] ; RODOLFO M. ANTONIASSI ^[6] ; SUSANA CHAUQUE ^[7] ; WILLIAM G. MORAIS ^[8] ; EDUARDO C. MELO ^[9] ; THIAGO T. OBANA ^[10] ; BRENO L. SOUZA ^[11] ; ROBERTO M. TORRESI ^[12]

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^[1] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[3] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[4] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[5] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[6] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[7] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[8] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

^[9] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

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^[12] Universidade de São Paulo. Depto. Química Fundamental - Brasil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Anais da Academia Brasileira de Ciências; v. 92, n. 2 2020-07-06.

Resumo

Abstract In the second part of the review on electrochemical energy storage, the devolvement of batteries is explored. First, fundamental aspects of battery operation will be given, then, different materials and chemistry of rechargeable batteries will be explored, including each component of the cell. In negative electrodes, metallic, intercalation and transformation materials will be addressed. Examples are Li or Na metal batteries, graphite and other carbonaceous materials (such as graphene) for intercalation of metal-ions and transition metal oxides and silicon for transformation. In the positive electrode section, materials for intercalation and transformation will be reviewed. The state-of-the-art on intercalation as lithium cobalt oxide and nickel containing oxides will be approached for intercalation materials, whereas sulfur and metal-air will also be explored for transformation. Alongside, the role of electrolyte will be discussed concerning performance and safety, with examples for the next generation devices. Finally, a general future perspective will address both electrochemical capacitors and batteries. (AU)

• Processo FAPESP: 19/02669-1 - Microbalança a cristal de quartzo com dissipação para a caracterização de processos de adsorção/ adesão de proteínas e células sobre biomateriais
• Beneficiário: Marina Moraes Leite
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Processo FAPESP: 17/10046-9 - Dispositivos de armazenamento de energia com elevada densidade de energia e potência
• Beneficiário: Thiago Takeshi Obana
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/20043-7 - Nanopartículas para a formação de silício poroso e como aditivos condutores para ânodo em Baterias de Iões de Lítio
• Beneficiário: Ivonne Eliana Monje López
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 18/11320-0 - Capacitores eletroquímicos de alto desempenho
• Beneficiário: Susana Chauque
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/15469-5 - Preparação de nanocatalisadores com morfologia controlada para aplições em purificação de hidrogênio e oxidação de hidrogênio contaminado para geração de energia elétrica
• Beneficiário: Rodolfo Molina Antoniassi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/09341-1 - Baterias de lítio-enxofre: nova geração no desenvolvimento de eletrodos positivos baseados em compósitos de MOFs/enxofre
• Beneficiário: Breno Luiz de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 13/22748-7 - Desenvolvimento de Capacitores Eletroquímicos de Alto Desempenho, Baseado em Grafeno e Líquidos Iônicos.
• Beneficiário: Vitor Leite Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/23072-0 - Estudo de novos materiais ativos para aplicação como eletrodos positivos e negativos em baterias de íon-sódio
• Beneficiário: William Gomes de Morais
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/15456-0 - Mecanoquímica de sólidos como rota verde para síntese de materiais avançados
• Beneficiário: Paulo Filho Marques de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado