Avaliação do uso do V2O5 produzido pela Vanádio de Maracás (Bahia) para produção de eletrólitos para bateria redox de vanádio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2021
Autor(a) principal: Soares, Amanda Barreto
Orientador(a): Lima, Luiz Rogério Pinho de Andrade
Banca de defesa: Lima, Luiz Rogério Pinho de Andrade, Sobral, Luis Gonzaga Santos, Barbosa, Luís Alberto Dantas
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Escola Politécnica
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós Graduação em Engenharia Industrial
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/33412
Resumo: O vanádio é um elemento químico, normalmente encontrado na natureza associado a 65 minerais e depósitos de petróleo. É bastante utilizado na indústria metalúrgica na produção de aços de alta resistência e como catalisador em reações químicas. A sua forma comercial mais comum é o pentóxido de vanádio, que, por sua vez, é uma das principais matérias primas na produção de eletrólitos de vanádio utilizados em sistemas de bateria redox de vanádio para armazenamento de energia. O objetivo deste trabalho é avaliar o uso do pentóxido de vanádio, produzido na usina da Vanádio de Maracás S.A., como matéria-prima na fabricação de eletrólitos de vanádio. Para isso foram realizados testes de espectrometria de absorção atômica e de desempenho eletroquímico, como voltametria cíclica e carga-descarga. A partir do pentóxido de vanádio, da Vanádio de Maracás, foram produzidos eletrólitos contendo 0,114 molL-1 de vanádio e 3 M de ácido sulfúrico, com potencial de célula de 1,14 V. Os testes de voltametria cíclica mostraram que no eletrólito negativo as reações de oxirredução entre o par V2+ e V3+ possuem características de um sistema quase-reversível, e no eletrólito positivo as reações entre V4+ e V5+ possuem características de um sistema reversível. Foi observado, também, que quando adicionado sulfato de sódio e sulfato de magnésio em soluções de 5 M de ácido sulfúrico, ocorre a precipitação do pentóxido de vanádio. Nos testes de carga e descarga a bateria alcançou até 90% de eficiência coulômbica, 98% de eficiência de tensão e 88% de eficiência energética, comparando-se a outros sistemas de armazenamento de energia desenvolvidos. Após alguns testes de carga e descarga, foi observado forte desgaste nos eletrodos de grafite presentes no interior da célula, comprometendo, assim, a sua eficiência energética.