Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica (2023)
- Authors:
- Autor USP: ROCHA, JOÃO VICTOR BONALDO RODRIGUES - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-21072023-135033
- Subjects: ELETRODO; NIÓBIO; VANÁDIO
- Keywords: Baterias; Batteries; Mixed metal oxides; Niobium oxide; Óxido de nióbio; Óxido de vanádio e nióbio; Óxidos mistos; Supercapacitores; Supercapacitors; Vanadium and niobium oxide
- Language: Português
- Abstract: 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
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2023
- Data da defesa: 24.05.2023
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
ROCHA, João Victor Bonaldo Rodrigues. Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-21072023-135033/. Acesso em: 01 abr. 2026. -
APA
Rocha, J. V. B. R. (2023). Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-21072023-135033/ -
NLM
Rocha JVBR. Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-21072023-135033/ -
Vancouver
Rocha JVBR. Desenvolvimento de eletrodos para sistemas de armazenamento de energia baseados em recursos minerais nacionais estratégicos: aspectos sobre a viabilidade técnica [Internet]. 2023 ;[citado 2026 abr. 01 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-21072023-135033/ - Síntese e caracterização de compósitos de carbono vítreo e óxidos mistos de níquel via processo de sol-gel
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