Esferas de carbono produzidas pelo método Stöber modificado para aplicação em eletrodos de supercapacitor

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Costa, Max Krapf
• Orientador(a): Malfatti, Célia de Fraga
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Supercapacitor; Carbono; Tanino vegetal
• Palavras-chave em Inglês: Stöber method; Tannin; Supercapacitors; Carbon spheres
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/281748

Nesse trabalho foram desenvolvidos materiais para serem aplicados em eletrodos de supercapacitores. Supercapacitores são componentes que armazenam uma grande quantidade de energia tendo como característica altos valores de capacitância quando comparados aos capacitores convencionais, como os capacitores eletrolíticos, por exemplo, os quais também são capazes de armazenar e liberar energia de uma forma extremamente rápida quando comparado com as baterias, além de possuir uma vida útil maior. Embora o supercapacitor se destaque pela sua alta densidade de potência; sua densidade de energia é menor do que a das baterias, levando em consideração dispositivos de tamanhos similares. Portanto, uma bateria consegue armazenar mais energia que um supercapacitor. Assim sendo, é importante que se desenvolva novos componentes para que suas características menos vantajosas sejam melhoradas. Uma forma de aumentar sua performance é desenvolver novos materiais para seus eletrodos. Características muito importantes, aos eletrodos, são a sua área superficial e sua condutividade. Com o aumento da área é possível atingir maiores valores de capacidade de armazenamento de energia e com uma condutividade mais elevada o componente consegue proporcionar melhores regimes de carga e descarga, visto que assim, é aumentada a eficiência no transporte de elétrons. Estruturas de carbono na forma de esferas conseguem propiciar alta condutividade e grandes áreas superficiais. Essas esferas podem ser desenvolvidas em tamanho submicrométrico, incorporando, assim, suas vantagens morfológicas e eletroquímicas. Portanto, nesse trabalho, foram obtidas, esferas submicrométricas de carbono utilizando, como base da síntese, o método Stöber, empregando tanino obtido através do processo de lixiviação da casca da Acácia-Negra (Acacia mearnsii), como precursor natural. As esferas obtidas mostraram-se promissoras, pois além de apresentarem uma morfologia dentro do esperado para esse tipo de síntese, também apresentaram valores eletroquímicos que justificam um estudo mais aprofundado considerando sua utilização em eletrodos de supercapacitores. Os valores de área superficial das esferas produzidas a partir do tanino atingiram até 507 m².g-1 e capacitância de 66,3 F.g-1.