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https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4581| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Polpa de jatobá como biomassa precursora de carbono poroso ativado autodopante para aplicação em supercapacitores |
| Título(s) alternativo(s): | Jatobá pulp as a precursor biomass of self-doping activated porous carbon for application in supercapacitors |
| Autor: | Sales, Alexandre |
| Orientador(a): | Gomes, Érico Rodrigues |
| metadata.dc.contributor.advisor-co1: | Paz, Gilvan Moreira da |
| metadata.dc.contributor.referee1: | Gomes, Érico Rodrigues |
| metadata.dc.contributor.referee2: | Viana, Vicente Galber Freitas |
| metadata.dc.contributor.referee3: | Silva, Jurandy do Nascimento |
| 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. |
| 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. |
| Palavras-chave: | Supercapacitores Biomassa Eletrodo Carbono poroso autodopante |
| Cnpq: | CNPQ::ENGENHARIAS |
| metadata.dc.language: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Piauí |
| Sigla: | IFPI |
| Unidade: | Campus Teresina Central |
| metadata.dc.publisher.program: | PPGEM |
| Citação: | 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. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | https://bia.ifpi.edu.br/jspui/handle/123456789/4581 |
| Data do documento: | 2023 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia dos Materiais - Teresina Central |
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