An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries - Part I

Autor(es):Mostrar menos -

Martins, Vitor L. ^[1] ; Neves, Herbert R. ^{[1, 2]} ; Monje, Ivonne E. ^[1] ; Leite, Marina M. ^[1] ; De Oliveira, Paulo F. M. ^[1] ; Antoniassi, Rodolfo M. ^[1] ; Chauque, Susana ^[1] ; Morais, William G. ^[1] ; Melo, Eduardo C. ^[1] ; Obana, Thiago T. ^[1] ; Souza, Breno L. ^[1] ; Torresi, Roberto M. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Dept Quim Fundamental, Inst Quim, Av Prof Lineu Prestes 748, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

^[2] Catarinense Fed Inst Educ Sci & Technol IFC, Campus Araquari, Rodovia BR280, Km 27 S-N, CP 21, BR-89245000 Araquari, SC - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Anais da Academia Brasileira de Ciências; v. 92, n. 2 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The Nobel Prize in Chemistry 2019 recognized the importance of Li-ion batteries and the revolution they allowed to happen during the past three decades. They are part of a broader class of electrochemical energy storage devices, which are employed where electrical energy is needed on demand and so, the electrochemical energy is converted into electrical energy as required by the application. This opens a variety of possibilities on the utilization of energy storage devices, beyond the well-known mobile applications, assisting on the decarbonization of energy production and distribution. In this series of reviews in two parts, two main types of energy storage devices will be explored: electrochemical capacitors (part I) and rechargeable batteries (part II). More specifically, we will discuss about the materials used in each type of device, their main role in the energy storage process, their advantages and drawbacks and, especially, strategies to improve their performance. In the present part, electrochemical capacitors will be addressed.Their fundamental difference to batteries is explained considering the process at the electrode/electrolyte surface and the impact in performance. Materials used in electrochemical capacitors, including double layer capacitors and pseudocapacitive materials will be reviewed, highlighting the importance of electrolytes. As an important part of these strategies, synthetic routes for the production of nanoparticles will also be approached (part I). (AU)

• Processo FAPESP: 18/11320-0 - Capacitores eletroquímicos de alto desempenho
• Beneficiário: Susana Chauque
• 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: 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: 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: 17/20043-7 - 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: 18/23072-0 - 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: 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: 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: 17/15456-0 - 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
• 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