Preparação e caracterização eletroquímica de eletrodos de nanocompósito de nanoflocos de grafite e óxido de níquel para aplicação em supercapacitores

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Passos, Rosiellen Silva
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Nanocompósitos (Materiais); Supercapacitores; Voltametria; Coulometria; Física da Matéria Condensada
• Link de acesso: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/24313

Os nanocompósitos de materiais grafíticos e óxidos metálicos se tornaram materiais muito promissores para aplicação em eletrodos de Supercapacitores devido a capacidade de armazenar grande quantidade de carga. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi preparar e caracterizar eletroquimicamente filmes finos de nanocompósitos de Nanofloco de Grafite (NFG) e Óxido de Níquel (NiO) para aplicação em eletrodos de Supercapacitores. O NFG foi preparado por meio de esfoliação mecânica de grafite natural em solução. A “solução suspensa” foi composta de dodecil sulfato de sódio, água deionizada, dimetilformamida e grafite natural. A esfoliação mecânica foi realizada utilizando um Mixer de uso doméstico. A deposição foi feita através da técnica de Drop Casting sobre substrato de aço inox. Os eletrodos de NFG foram caracterizados pelas técnicas de Voltametria cíclica (CV, cyclic voltammetry), RAMAN e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV). A partir de eletrodeposição o níquel foi depositado sobre o filme fino de NFG. Após tratamento térmico obteve-se o nanocompósito de NFG e NiO, a caracterização eletroquímica destes eletrodos foi feita por CV e Cronocoulometria, juntamente com as técnicas de RAMAN e MEV. Os resultados mostraram que o método de esfoliação de grafite natural desenvolvido é uma rota viável de preparação, possui grande potencial para aplicação em eletrodos de Supercapacitores. Os parâmetros da preparação dos eletrodos de NFG foram analisados em relação à Capacidade, Q*. O eletrodo de Nanocompósito armazena mais carga que o de NFG. Os resultados também mostraram que no eletrólito de KOH o Nanocompósito possui melhor desempenho eletroquímico do que no eletrólito de Na 2 SO 4 . O óxido de níquel decorou os nanoflocos e para 200μg/cm 2 de NiO depositado o NFG foi completamente coberto. O eletrodo de Nanocompósito com 160μg/cm 2 de NiO atingiu o maior valor de Capacidade, termo de difusão e carga total. Enquanto que o com 200μg/cm 2 apresentou maior comportamento simétrico na carga e descarga.