Polpa de jatobá como biomassa precursora de carbono poroso ativado autodopante para aplicação em supercapacitores

dc.contributor.advisor-co1 Paz, Gilvan Moreira da
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/2445265199339536pt_BR
dc.contributor.advisor1 Gomes, Érico Rodrigues
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/7804518918824528pt_BR
dc.contributor.referee1 Gomes, Érico Rodrigues
dc.contributor.referee1Lattes http://lattes.cnpq.br/7804518918824528pt_BR
dc.contributor.referee2 Viana, Vicente Galber Freitas
dc.contributor.referee2Lattes http://lattes.cnpq.br/9207482089741014pt_BR
dc.contributor.referee3 Silva, Jurandy do Nascimento
dc.contributor.referee3Lattes http://lattes.cnpq.br/4243433268421378pt_BR
dc.creator Sales, Alexandre
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/4110004902909779pt_BR
dc.date.accessioned 2025-08-22T16:21:14Z
dc.date.available 2025-08-22T16:21:14Z
dc.date.issued 2023
dc.description.abstract In the search for energy conversion and storage processes that effectively meet the demand for clean energy and a sustainable environment, supercapacitors emerge as a viable solution, as they operate efficiently, sustainably, and with low maintenance costs. Its performance is influenced by the elements that make up its electrode and its properties, which stimulates the search for new materials that improve its performance. Porous carbon materials, derived from biomass, have been highlighted as raw materials for electrodes, as the materials are simple, low-cost, abundant, in addition to having a well-developed pore structure, excellent chemical stability and non aggressiveness to the environment. In this research we examined the physicochemical properties and electrochemical performance of the electrode material derived from the pulp of Jatobá (Hymenaea courbaril), prepared by a combination of carbonization and chemical activation processes using KOH, highlighting the influence of different activation temperatures and different ratios of chemical activator. Where the performance of CAJ was compared with published reports on other activated carbons derived from biomass, and its performance was similar or superior, presenting promising results such as high specific surface area equal to 1,541.96 m2 g-1, mass specific capacitance and area equal to 744.86 F g-1 and 103.27 mF cm-2, respectively, and energy density reaching 148.97 Wh kg-1 with a power density equal to 8.94 kW kg -1, in addition to offer excellent cyclic stability, showing no loss of capacitance after 1,000 cycles. Therefore, the self-doping activated porous carbon, from Jatobá pulp, demonstrates potential for development in supercapacitor electrodes.pt_BR
dc.description.resumo Na busca por processos de conversão e armazenamento energético, que atendam de forma eficaz a demanda por energia limpa e por um meio ambiente sustentável, os supercapacitores surgem como uma solução viável, pois atuam de forma eficiente, sustentável, e com baixo custo de manutenção. Seu desempenho sofre influência dos elementos que compõe seu eletrodo e de suas propriedades, o que estimula a procura por novos materiais, que melhorem seu desempenho. Os materiais de carbono poroso, derivados de biomassa, têm recebido destaque como matéria-prima para eletrodos, pois os materiais são simples, de baixo custo, abundantes, além de apresentarem estrutura de poros bem desenvolvida, ótima estabilidade química e não agressividade ao ambiente. Nesta pesquisa examinamos as propriedades físico-químicas e o desempenho eletroquímico do material de eletrodo derivado da polpa do jatobá (Hymenaea courbaril), preparados por uma combinação de processos de carbonização e ativação química com uso do KOH, destacando a influência de diferentes temperaturas de ativação e diferentes razões do ativador químico. Onde o desempenho do CAJ foi comparado com relatórios publicados sobre outros carvões ativados derivados de biomassas, e seu desempenho foi semelhante ou superior, apresentando resultados promissores como área superficial específica elevada igual a 1.541,96 m2 g-1, capacitância específica de massa e de área iguais a 744,86 F g-1 e 103,27 mF cm-2, respectivamente, e densidade de energia alcançando 148,97 Wh kg 1 com uma densidade de potência igual a 8,94 kW kg-1, além de oferecer ótima estabilidade cíclica, não apresentando perda de capacitância após 1.000 ciclos. Portanto, o carbono poroso ativado autodopante, proveniente da polpa de jatobá, demonstra potencial para o desenvolvimento em eletrodos de supercapacitores.pt_BR
dc.description.sponsorship Agência 1pt_BR
dc.identifier.citation SALES, Alexandre da Silva. Polpa de jatobá como biomassa precursora de carbono poroso ativado autodopante para aplicação em supercapacitores. Orientador: Érico Rodrigues Gomes. 2023. 73 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Materiais) - Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí, Campus Teresina Central, 2023.pt_BR
dc.identifier.uri https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4581
dc.language porpt_BR
dc.publisher Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauípt_BR
dc.publisher.country Brasilpt_BR
dc.publisher.department Campus Teresina Centralpt_BR
dc.publisher.initials IFPIpt_BR
dc.publisher.program PPGEMpt_BR
dc.rights Acesso Abertopt_BR
dc.subject Supercapacitorespt_BR
dc.subject Biomassapt_BR
dc.subject Eletrodopt_BR
dc.subject Carbono poroso autodopantept_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.title Polpa de jatobá como biomassa precursora de carbono poroso ativado autodopante para aplicação em supercapacitorespt_BR
dc.title.alternative Jatobá pulp as a precursor biomass of self-doping activated porous carbon for application in supercapacitorspt_BR
dc.type Dissertaçãopt_BR

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