Ciências Exatas e Tecnológicas
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Item Caracterização eletroquímica de material ativo de eletrodo de supercapacitor baseado em nanocompósito de nanotubos de carbono e óxido de níquel(Universidade Federal de Viçosa, 2014-06-06) Franco, Juliana Rodrigues; Ferreira, Sukarno Olavo; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4786429E5; Teixeira, álvaro Vianna Novaes de Carvalho; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4761363J4; Munford, Maximiliano Luis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4791596H8; http://lattes.cnpq.br/0186016553600047; Ferlauto, André Santarosa; http://lattes.cnpq.br/7707689065994575; Menezes Sobrinho, Ismael Lima; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4790268E3; Silva, Renê Chagas da; http://lattes.cnpq.br/3325614592759702; Bianchi, Rodrigo Fernando; http://lattes.cnpq.br/0576192110271130Motivado pela demanda atual de dispositivos de armazenamento de energia mais eficientes e sustentáveis, nesse trabalho foram fabricados eletrodos de supercapacitor baseado em nanocompósitos de nanotubos de carbono (CNT) e óxido de níquel (NiO) em substrato de óxido de índio-estanho (ITO). Capacitores eletroquímicos ou supercapacitores são dispositivos de armazenamento de energia caracterizados por sua alta densidade de energia, alta densidade de potência, longo ciclo de vida e curto tempo de carga e descarga. Neste contexto, nanocompósitos baseados em CNTs e NiO podem apresentar excelente desempenho eletroquímico para aplicação em eletrodos de supercapacitores. A capacitância total desse tipo de nanocompósito é a soma de duas contribuições: a elevada capacitância da dupla camada elétrica, devido a alta área superficial específica dos CNTs e a pseudocapacitância do NiO, que, por meio de processos faradaicos, contribue para o armazenamento de energia eletroquimicamente. Neste trabalho, para produzir os eletrodos NiO/CNT/ITO, primeiramente foram depositados filmes de nanotubos sobre substrato de ITO através da técnica de deposição eletroforética. Em seguida, níquel metálico foi eletrodepositado sobre os nanotubos, e finalmente o eletrodo passou por tratamento térmico para a formação do óxido. O eletrodo de NiO/CNT/ITO desenvolvido nesse estudo apresentou alto desempenho eletroquímico, sendo dominantemente capacitivo na faixa de potencial de 0,0 V à 0,8 V, com capacitância máxima de ~35 F/g. Tal nanocompósito apresentou densidades de energia máxima de ~15 kJ/kg e potência máxima de ~ 5 kW/kg. Segundo o Diagrama de Ragone, estas densidades são compatíveis com os valores esperados para supercapacitores. Além disso, o eletrodo com nanocompósito apresentou maior estabilidade cíclica que o eletrodo com somente óxido, sem nanotubo. Devido às propriedades apresentadas, esse nanocompósito é um material promissor para o desenvolvimento de dispositivos supercapacitores com alta densidade de energia e alta densidade de potência.