Ref.: MCoMge43-001
Apresentador: Ewellyn Silva Souza
Autores (Instituição): Souza, E.S.(Universidade Federal de Pernambuco); Galembeck, A.(Universidade Federal de Pernambuco); Skovroinski, E.(ITEMM);
Resumo:
As necessidades recentes da indústria automóvel têm exigido soluções e sistemas inovadores. A tecnologia start-stop utilizada em veículos, por exemplo, que desliga o motor à combustão quando o veículo para. As baterias utilizadas nestes veículos devem ser robustas e eficientes o suficiente para suportar um grande número de partidas do motor e manter os sistemas elétricos em funcionamento durante as paradas, estas são conhecidas como “baterias aprimoradas”. Uma das melhorias aplicadas a esses baterias é o uso de materiais de carbono para aumentar seu desempenho. Materiais de carbono, como negro de fumo, aumenta a área de superfície negativa do eletrodo, melhora a condutividade elétrica - especialmente em baixo estado de carga, aumentam a porosidade do eletrodo e atuam como sítios ativos para a nucleação do PbSO4 durante a descarga. Todos estes aspectos ajudam a melhorar o desempenho da bateria, especialmente, a capacidade de aceitar altas taxas de corrente durante a recarga, resultando em também na economia de combustível. No entanto, o baixo sobrepotencial do carbono para a reação de evolução do hidrogênio favorece a reação, levando a um aumento no consumo de água, o eletrólito, eletrodo negativo da bateria e o ciclo de vida da bateria podem ser drasticamente reduzidos. Uma das alternativas para superar esse desafio, que é abordado neste trabalho, é modificar o carbono com óxidos metálicos de baixa corrente de troca para a reação de evolução do hidrogênio. Aqui, um negro de fumo de alta área superficial em solução aquosa de um precursor de íon metálico solúvel foi empregado, e após secagem, o material resultante foi tratado termicamente em um forno sob fluxo de atmosfera inerte de nitrogênio para produzir um óxido metálico/carbono homogêneo compósito, que foi caracterizado por diversas análises como X-RD, MEV, TG e área superficial. Os compósitos foram usados como aditivos na formulação de eletrodos negativos, que foram usados para montar 5 Ah células de chumbo-ácido. As células foram submetidas a uma série de testes elétricos e os resultados mostraram que a perda água da eletrólise foi consideravelmente reduzida, cerca de 66%, e um aumento significativo de eficiência na aceitação de carga, em 89%, quando comparado ao às células de chumbo-ácido de 5 Ah contendo o respectivo carbono, o negro de fumo puro, sem a modificação. O material de carbono modificado obtido, apresentou características altamente desejáveis e se mostra ser uma estratégia eficiente a ser considerada para melhorar o desempenho e a para aplicação como aditivo do eletrodo negativo de baterias chumbo-ácido.