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Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica

Rocha, João Victor Bonaldo Rodrigues

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto 2023-05-24

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica
  • Autor: Rocha, João Victor Bonaldo Rodrigues
  • Orientador: Oliveira, Herenilton Paulino
  • Assuntos: Baterias; Supercapacitores; Óxidos Mistos; Óxido De Vanádio E Nióbio; Óxido De Nióbio; Niobium Oxide; Mixed Metal Oxides; Batteries; Supercapacitors; Vanadium And Niobium Oxide
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A mudança radical no paradigma de como armazenamos e produzimos energia traz consigo novos desafios e oportunidades para desenvolvimento de tecnologias, a transição da matriz energética baseada em combustíveis fosseis para energias renováveis como a eólica e solar e a substituição de motores a combustão por veículos elétricos demanda o desenvolvimento de novos sistemas de armazenamento de energia que possuam viabilidade técnica, econômica e principalmente ambiental. Dentre os principais candidatos para o desenvolvimento de novas baterias e supercapacitores que consigam oferecer maior autonomia e menor custo estão os óxidos de metais de transição que devido a sua riqueza química e estrutural proporcionam o armazenamento de energia de diversas formas diferentes sendo capaz criar um sinergismo entre processos químicos e físicos para oferecer maior densidade de potência e densidade de energia. Destacam-se entre os óxidos de metais de transição o óxido de vanádio (V2O5), óxido de nióbio (Nb2O5) e óxidos de manganês (MnOx) que além de serem recursos estratégicos nacionais tiveram recentemente o interesse científico revigorado com o advento de novas formas de armazenamento/conversão de energia. Esta tese apresenta estudos iniciais sobre a viabilidade técnica da combinação destes recursos que são amplamente disponíveis no Brasil na aplicação de novos dispositivos para armazenamento de energia como baterias e capacitores híbridos, em especifico esta tese demonstra o desenvolvimento de um eletrodo anódico binder-free composto de óxido de vanádio modificado com nióbio para uso em células íons-Li e ensaios sobre a viabilidade do aumento de escala na produção deste. Além disso a tese explora novos materiais baseados nos sistemas MnOx-NbOx e VOx-NbOx e seu respectivo uso em capacitores híbridos e catodos de células íons-Li.
  • DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-21072023-135033
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto
  • Data de criação/publicação: 2023-05-24
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português

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