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dc.creatorNascimento, Magno da Cunha-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3776787372800298por
dc.contributor.advisor1Pocrifka, Leandro Aparecido-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/623632610832474por
dc.contributor.referee1Freitas Sobrinho, Renato Garcia de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5262842566597142por
dc.contributor.referee2Aguilera Domínguez, Lianet-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9259625561946047por
dc.date.issued2019-10-23-
dc.identifier.citationNASCIMENTO, Magno da Cunha. Estudos das variáveis de preparação de filmes MnO2 aplicado a supercapacitores. 2019. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus, 2019.por
dc.identifier.urihttps://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7683-
dc.description.resumoA utilização mais ampla de fontes renováveis acarretou em uma nova geração de dispositivos eletroquímicos com alto desempenho em armazenamento e conversão de energia como supercapacitores eletroquímicos, células a combustível e pilhas portáteis. Os óxidos metálicos de baixo custo, como NiO, CoO2, Ni(OH)2, MnO2, bem como polímeros condutores como polianilina, são estudados como materiais de eletrodo para capacitores eletroquímicos com intuito de superar o alto custo associado aos demais materiais. Para esta finalidade, o dióxido de manganês é um material atrativo para estudos científicos devido ao seu baixo custo, baixa toxicidade, menor agressividade ao meio ambiental e por apresentar boa capacitância teórica. No presente trabalho o MnO2 foi eletrodepositado utilizando a técnica de voltametria cíclica aplicando uma faixa de potencial anódico de 0 a 1,5 V e como substrato foram usadas placas titânio eletropolidas. Além de eletrodepositar o material, esta técnica foi utilizada para estudar o eletrodo obtido na faixa de potencial de 0 a 0,8 V. Essa técnica é extremamente importante por fornecer informações sobre a natureza eletroquímica das espécies analisadas, tais como, processos redox, capacitância, ciclabilidade etc. O processo de eletropolimento do substrato foi analisado usando a técnica de microscopia de força atômica a partir da qual constatou-se o melhor substrato para receber a camada de filme do óxido. A análise por microscopia eletrônica de varredura, possibilitou observar alterações na mofolgia dos materiais à medida que havia mudanças na concentração e composição das soluções precursoras, sendo que os filmes dos eletrodos que não continha o eletrólito suporte apresentaram maior uniformidade. A análise por difração de raios x, mostrou a fase cristalina do MnO2, bem como, a distância interplanar dos picos observados. Os estudos eletroquímicos foram realizados pela técnica de voltametria cíclica, a qual mostrou os perfis capacitivos do eletrodo investigado e por meio de carga-descarga galvanostática, foi possível calcular a capacitância específica que atingiu níveis de 375 F.g-1. A espectroscopia de impedância eletroquímica permitiu estudar as propriedades elétricas do material, assim como a estabilidade cíclica do material. Contudo, os resultados obtidos indicam a importância do estudo de parâmetros como a variação da concentração da solução precursora e do eletrólito suporte, permitindo obter resultados de capacitância específica do filme eletrodepositado de MnO2, cujo valores superam o reportado em algumas literaturas.por
dc.description.abstractThe wider use of renewable sources has led to a new generation of high performance electrochemical storage and conversion devices such as electrochemical supercapacitors, fuel cells and portable batteries. Low cost metal oxides such as NiO, CoO2, Ni (OH)2, MnO2 as well as conductive polymers such as polyaniline are studied as electrode materials for electrochemical capacitors in order to overcome the high cost associated with other materials. For this purpose, manganese dioxide is attractive for scientific studies due to its low cost, low toxicity, lower environmental aggressiveness and good theoretical capacitance. MnO2 was electrodeposited using the cyclic voltammetry technique applying an anode potential range from 0 to 1.5 V and as a substrate electropolished titanium plates. In addition to electrodepositing the material, this technique was used to study the electrode obtained in the potential range from 0 to 0.8 V. This technique is extremely important because it provides information about the electrochemical nature that happens in the analyzed species, such as redox processes, capacitance, cycling etc. The electropolishing process of the substrate was analyzed by the atomic force microscopy technique which found the best substrate to receive the oxide film layer. The analysis by scanning electron microscopy made it possible to observe changes in the structure of the materials as there were changes in the concentration and composition of the precursor solutions, and the electrode films that did not contain the supporting electrolyte showed greater uniformity. X-ray diffraction analysis showed the crystalline phase of MnO2, as well as the interplanar distance of the observed peaks. The electrochemical studies were performed by cyclic voltammetry that demonstrated the capacitive profiles of the investigated electrode and by galvanostatic charge-discharge, it was possible to calculate the specific capacitance that reached 375 F.g-1 levels. Electrochemical impedance spectroscopy showed its electrical properties and the considerable resistivity in charge transfer and cyclic stability made it possible to measure the cyclability of the material. However, the results indicate that the study of the variation of the concentration of the precursor solution and the supporting electrolyte improved the specific capacitance results of the MnO2 electrodeposited film, whose values exceed those reported in some literature.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.thumbnail.urlhttps://tede.ufam.edu.br//retrieve/37355/Disserta%c3%a7%c3%a3o_MagnoNascimento_PPGCEM.pdf.jpg*
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal do Amazonaspor
dc.publisher.departmentFaculdade de Tecnologiapor
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.initialsUFAMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiaispor
dc.rightsAcesso Abertopor
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/-
dc.subjectEnergia - Armazenamentopor
dc.subjectÓxidos de Manganêspor
dc.subjectCapacitadorespor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS: ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICApor
dc.titleEstudos das variáveis de preparação de filmes MnO2 aplicado a supercapacitorespor
dc.title.alternativeStudies of MnO2 film preparation variables applied to supercapacitorseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.subject.userEletrodeposiçãopor
dc.subject.userEstudopor
dc.subject.userDióxido de Manganêspor
dc.subject.userSupercapacitorespor
Appears in Collections:Mestrado em Ciência e Engenharia de Materiais

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