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Tipo do documento: Dissertação
Título: SÍNTESE DE NANOFIOS DE MnCo E APLICAÇÃO EM SUPERCAPACITORES.
Título(s) alternativo(s): SYNTHESIS OF MnCo NANOWIRES AND APPLICATION IN SUPERCAPACITORS.
Autor: FIGUEIREDO, Patrick Benedito Silva De 
Primeiro orientador: LIMA, Roberto Batista de
Primeiro membro da banca: LIMA, Roberto Batista de
Segundo membro da banca: VARELA JÚNIOR, Jaldyr de Jesus Gomes
Terceiro membro da banca: COLMATI JÚNIOR, Flávio
Resumo: O uso de supercapacitores tem sido amplamente estudado como um dispositivo altamente vantajoso para armazenar energia, sendo esse princípio de armazenamento energético ocorrendo com base em reações eletroquímicas, podendo esse dispositivo ser um substituinte no futuro de baterias como conhecemos hoje. Para uma maior eficiência, catalisadores nanoestruturados, como nanofolhas, nanoflocos e nanofios, ganharam destaque devido a uma maior área superficial e disponibilidade de vias curtas de transporte de elétrons e íons, garantindo um aumento no desempenho desses dispositivos. Este trabalho promoveu a síntese de um óxido misto de MnCo em forma de nanofios preparados com uma abordagem hidrotermal na qual os precursores contendo os metais de interesse foram misturados a um oxidante em água deionizada aquecida. Através das análises de MEV e XPS foi possível comprovar o estado de nanofios para o material tanto quanto seus elementos contento os metais oxigênio e carbono. Experimentos voltamétricos mostraram picos de oxidação referentes aos óxidos de Cobalto e Manganês. O teste de carga e descarga demonstra uma capacitância específica extremamente alta chegando a 3.204 F∙g -1 a 1 A g-1 . A quase ausência de semicírculo na região de altas frequências, mostrada nas medidas de impedância eletroquímica, pode indicar um material pouco resistivo na transferência de energia, o que confere aos nanofios uma alta condutividade. Ao montar-se um supercapacitor híbrido com o carvão ativo sendo o lado negativo, obtém-se um dispositivo muito eficiente obtendo valores de densidade de energia e densidade de potência a 1 A g-1 . de 48,08 Wh∙kg-1 e 2336,4 W∙kg-1 respectivamente.
Abstract: The use of supercapacitors has been widely studied as a highly advantageous device for storing energy, and this principle of energy storage is based on electrochemical reactions, and this device could be a future replacement for batteries as we know them today. For greater efficiency, nanostructured catalysts, such as nanosheets, nanoflakes and nanowires, gained prominence due to a greater surface area and availability of short electron and ion transport pathways, ensuring an increase in the performance of these devices. This work promoted the synthesis of a mixed oxide of MnCo in the form of nanowires prepared with a hydrothermal approach in which the precursors containing the metals of interest were mixed with an oxidizer in heated deionized water. Through the MEV and XPS analysis it was possible to prove the state of nanowires for the material as well as its elements containing the metals oxygen and carbon. Voltammetric experiments showed oxidation peaks related to Cobalt and Manganese oxides. The charge and discharge test demonstrates an extremely high specific capacitance reaching 3204 F∙g-1 at 1 A g-1 . The almost absence of a semicircle in the high frequency region, shown in the electrochemical impedance measurements, may indicate a material with little resistance to energy transfer, which gives the nanowires a high conductivity. By mounting a hybrid supercapacitor with active carbon as the negative side, a very efficient device is obtained, obtaining energy density and power density values at 1 A g-1 . of 48.08 Wh∙kg-1 and 2336.4 W∙kg-1 respectively.
Palavras-chave: Supercapacitores;
Nanofios;
Manganês;
Cobalto;
Supercapacitor híbrido
Supercapacitors;
Nanowires;
Manganese;
Cobalt;
Hybrid supercapacitor
Área(s) do CNPq: Operações Industriais e Equipamentos para Engenharia Química
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET
Citação: FIGUEIREDO, Patrick Benedito Silva De. Síntese de nanofios de MnCo e aplicação em supercapacitores.. 2021. 71 f. Dissertação( Programa de Pós-Graduação em Química/CCET) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/3456
Data de defesa: 9-Dez-2021
Aparece nas coleções:DISSERTAÇÃO DE MESTRADO - PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUIMICA

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