Banca de DEFESA: LARISSA APARECIDA TOLEDO COSTA MOUTINHO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : LARISSA APARECIDA TOLEDO COSTA MOUTINHO
DATA : 19/08/2024
HORA: 13:30
LOCAL: https://meet.google.com/evo-truk-kyf
TÍTULO:

SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E ESTUDOS ELETROQUÍMICOS DE VO2 E DOS COMPOSTOS HÍBRIDOS CONTENDO VO2, QUITOSANA, ÓXIDO DE POLIETILENO E POLIANILINA

PALAVRAS-CHAVES:

VO2, baterias de íons lítio, intercalação, PEO, PANI, quitosana

PÁGINAS: 155
RESUMO:

Em virtude do aumento de aparelhos eletrônicos e formas alternativas de energia limpa, houve um aumento da demanda por baterias de íons lítio. Assim, materiais catódicos de baixo custo e com alta densidade de energia têm sido investigados para tais aplicações. As baterias de íons lítio mais recentes utilizam cátodos a base de metais de transição como matriz de inserção de íons lítio. O dióxido de vanádio é considerado um material catódico promissor para baterias de íons lítio, devido à sua alta capacidade e rápida taxa de transferência de íons. No entanto, o desenvolvimento do dióxido de vanádio é dificultado pelas desvantagens de baixa condutividade elétrica, baixa densidade de energia e baixo coeficiente de difusão que fazem com que a busca por novos processos de síntese deste óxido seja intermitente, como a inserção de polímeros condutivos. Dessa forma, a presente pesquisa teve como propósito obter dióxido de vanádio por síntese hidrotérmica a partir de pentóxido de vanádio utilizado como precursor, e polímeros, em diferentes proporções de 1:1, 2,5:1 e 5:1 v/v, como óxido de polietileno, polianilina e quitosana. Ao avaliar a influência da intercalação dos polímeros condutivos na matriz de dióxido de vanádio os compostos híbridos foram sintetizados e caracterizados por difração de raios-X, espectrocopia na região do infravermelho por transformada de Fourier, microscopia eletrônica de varredura, ensaios eletroquímicos de voltametria cíclica, variação de carga, voltametria de onda quadrada, ensaios de espectroscopia na região do visível e estudos de bandgap. Os resultados de DRX demonstram que uma mistura de dióxido de vanádio (M) e (B) monoclínico foi obtido e os compostos híbridos apresentaram variação de deslocamento de lamela indicando uma possível intercalação. As bandas de estiramento e vibração indicam que a intercalação dos polímeros ocorreu na matriz. As imagens de micrografias mostram uma  diferença da superficie microfilamentosa dióxido de vanádio e esponjosa do dióxido de vanádio intercalado com polímeros em diferentes proporções v/v. A partir da voltametria cíclica foi possível observar tanto para o dióxido de vanádio quanto o dióxido de vanádio/polímeros picos anódicos e catódicos ligados ao processo redox do par V (IV)/V(III) que, por sua vez, é derivado do processo de inserção/desinserção dos íons lítio em que cada composto híbrido apresentou um perfil voltamétrico diferente. As curvas de carga total em função dos ciclos demonstram melhor estabilidade de ciclagem e maior carga total dos compostos híbridos em comparação ao dióxido de vanádio. As análises de voltametria de onda quadrada confirmam os resultados de voltametria cíclica evidenciando processos de oxidação e redução e transferência de carga. Os espectros UV-Vis mostram as absorções que podem ser atribuídas as transições de cada material. A absorção na região visível diminui para os compostos híbridos em relação ao dióxido de vanádio. Os compostos híbridos apresentaram menores valores de bandgap, comparado ao dióxido de vanádio sendo mais condutivos. Esses resultados demonstram que os compostos híbridos tem potencialidade como materiais catódicos para baterias de íons de lítio.

MEMBROS DA BANCA:
Interno - 1444161 - DANE TADEU CESTAROLLI
Presidente - 1742429 - ELIDIA MARIA GUERRA
Externo à Instituição - HERENILTON PAULINO OLIVEIRA - USP
Interna - 2434901 - HOSANE APARECIDA TAROCO
Externa à Instituição - VIVIENNE DENISE FALCAO - IFMG