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Rodrigo Lassarote Lavall

Ciências Exatas e da Terra

Química
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  • novas supercapaterias de alta densidade de potência baseadas em eletrodos de grafeno (2d/3d) incorporados com fases eletroativas hierárquicas
  • Nos últimos anos, as Supercapaterias figuram como sistemas de armazenamento de energia estratégicos para o setor de mobilidade que necessita expandir e aumentar a competitividade dos sistemas de propulsão eletrificados. As Supercapaterias são construídas através da combinação de eletrodos faradáicos (oriundos de baterias) com eletrodos de dupla camada elétrica (oriundos de supercapacitores) para atender altas demandas de densidade de energia e de potência. Entretanto, a viabilidade desses dispositivos depende da capacidade dos eletrodos faradáicos de transferir elétrons com velocidade similar à de eletrodos capacitivos. Atualmente, mesmo as supercapaterias disponíveis comercialmente, com elevadas capacidades de acúmulo de carga, tem densidades de potência, eficiência e ciclabilidade consideravelmente inferiores à dos supercapacitores. Para superar tais limitações é necessário o desenvolvimento e produção de eletrodos faradáicos avançados capazes de operar com altas densidades de corrente. Nesse contexto, esse projeto propõe o desenvolvimento de novas supercapaterias baseadas em eletrodos de grafeno (2D/3D) incorporados com fases eletroativas hierárquicas. Óxidos de grafeno reduzidos com diferentes graus de funcionalização e com morfologias tridimensionais (3D) e lamelares (2D), sintetizados no CTNano/UFMG, serão utilizados como moldes para a co-precipitação e crescimento orientado de óxidos, hidróxidos e MXenes de diferentes metais de transição (Nb, Co, Ni, Mn). Empregando essas nanoarquiteturas espera-se a otimização da difusão iônica em estado sólido e da condutividade elétrica em eletrodos de alta área superficial, características necessárias para o acoplamento com eletrodos capacitivos. Com esses novos materiais, essa proposta também prevê a construção de células protótipo capazes de operar com densidades de energia superiores a 50 Wh/kg e densidades de potência entre 1,000 e 10,000 W/kg.
  • Universidade Federal de Minas Gerais - MG - Brasil
  • 13/12/2022-31/12/2026
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