Ref.: MCoMge32-003
Apresentador: Ademir José Zattera
Autores (Instituição): Vanzetto, A.(Universidade de Caxias do Sul); Teloken, F.(Universidade de Caxias do Sul); Poletto, M.(ucs); Titton Dias, O.(Universidade de Toronto); Zattera, A.J.(Universidade de Caxias do Sul);
Resumo:
Fontes de energia renovável de produção intermitente como a eólica e a solar necessitam do uso de sistemas de armazenamento para ampliar seu potencial de aproveitamento, uma vez que possuem particularidades temporais de geração e subsequente utilização, como horários nos quais há baixa demanda e alta produtividade de energia. Os dispositivos de armazenamento mais comuns são as baterias de íon de lítio, entretanto, estas são inadequadas para aplicações que requerem elevados pulsos de potência ou fornecimento de corrente elétrica instantaneamente, além de ocuparem grandes volumes por unidade de massa. O dispositivo alternativo para tais condições de trabalho é o supercapacitor. Os supercapacitores possuem maiores densidades de potência e taxa de transferência, devido a sua baixa resistência em série. Possuem uma alta velocidade de carga/descarga e baixo nível de aquecimento, sendo considerados mais seguros e estáveis no longo prazo. Materiais carbonáceos estão em crescente investigação para aplicação como eletrodos em supercapacitores, devido às suas características físico-químicas, estruturais e morfológicas, com a vantagem de poderem ser obtidos a partir de resíduos de processos agroindustriais. Contudo, é necessário aprimorar a estrutura destes materiais de carbono para que atendam aos requisitos de área superficial e capacitância específica necessárias na aplicação em dispositivos de armazenamento de energia em escala industrial. Uma das formas de fazer isto, é por meio de tratamentos químicos e pela deposição de metais na superfície do carbono. Neste trabalho, diferentes metais (cobre, prata, cobalto e níquel) foram depositados fisicamente em diferentes proporções sobre carvões ativos pelo método de sputtering. Foram realizadas medidas eletroquímicas para avaliar sua capacitância específica e potencial aplicação como eletrodo em supercapacitores e/ou baterias. Os resultados obtidos indicam que os carbonos contendo os maiores teores avaliados dos metais Co e Ni (2% m/m) apresentaram maior capacitância específica (Cs) e estabilidade ao longo dos ciclos de carga e descarga, tendo valores de Cs até 5 vezes maiores do que os carvões sem a deposição de metais. Este trabalho pode abrir perspectivas promissoras para atender à demanda por alternativas sustentáveis aos materiais convencionais em uma ampla variedade de aplicações avançadas de armazenamento de energia.