Ref.: MCoMge10-001
Apresentador: Patricia Rocio Durañona Aznar
Autores (Instituição): Durañona Aznar, P.R.(Universidade de Caxias do Sul); Beltrami, L.R.(Universidade Federal do Rio Grande do Sul); Zattera, A.J.(Universidade de Caxias do Sul);
Resumo:
Os aerogéis de nanocelulose (AeroNC) são uma alternativa interessante para o seu emprego como plataforma para eletrodos em dispositivos de armazenamento de energia, como baterias e supercapacitores. Este material fornece características estruturais como alta área superficial, tamanho e distribuição de poros, uma excelente estrutura tridimensional de redes cruzadas e uma alta estabilidade térmica, que impactam diretamente no seu desempenho eletroquímico, fornecendo boa condutividade elétrica, alta condutividade iônica, bom armazenamento de energia de alta densidade e ciclos de carga e descarga altamente eficientes.
Este trabalho propõe a elaboração de dois produtos: aerogel de nanocelulose, dopado com nitrogênio e sintetizado com nióbio (AeroNC-N+Nb) e aerogel de nanocelulose, dopado com nitrogênio e sintetizado com cobalto (AeroNC-N+Co), utilizando a técnica de polimerização in situ de dopamina como tratamento pré-liofilização para fins de estabilidade estrutural perante carbonização via pirólise, viabilizando a dopagem com nitrogênio.
Os produtos serão gerados a partir da sonicação de polpa de celulose branqueada de Eucalyptus sp. (3,5% m/m) e a adição de Pentóxido de Niôbio de distintas purezas para o produto 1 e Acetato de Cobalto para o produto 2. Como processo consequente, propõe-se a gelação por troca de solvente empregando Cloreto de Cálcio (CaCl2) para assim gerar os hidrogéis, precursores dos aerogéis. Em sequência a proposta abarca a polimerização in situ de dopamina e a sua consequente liofilização. Finalmente, planeja-se expor os aerogéis obtidos pós-liofilização à carbonização em forno tubular a uma temperatura de 800 ?C para conseguir os produtos finais.
Ambos produtos serão expostos a testes de caracterização estrutural e eletroquímica, para verificação das propriedades requeridas para seu emprego como eletrodos em dispositivos de armazenamento de energia, para assim avaliar quais parâmetros e critérios são alteráveis para conseguir uma melhor qualidade de produto.