Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43618
Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.creatorSilva, Luiz Felipe Rabelo da-
dc.date.accessioned2024-10-09T19:06:18Z-
dc.date.available2024-10-09T19:06:18Z-
dc.date.issued2024-02-27-
dc.identifier.citationSILVA, Luiz Felipe Rabelo da. Caracterização eletroquímica, morfológica e estrutural dos aditivos carbon black e óxido de grafite usados em precursores de placas negativas de baterias chumbo-ácido. 2024. 56 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.248.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/43618-
dc.description.abstractLead-acid batteries are widely used in society, especially in motor vehicles. Both the negative and positive plates of these batteries are reinforced with additives that seek to improve their performance. In the negative plate, the most commonly used additives are: BaSO4, lignosulfonates and carbon materials. In this work, we studied how 2 different carbon additives affected morphological properties of the precursor material of the negative plate of the battery, namely carbon black and graphite oxide. Firstly, the characterization of the additives and the precursor material was carried out by Infrared Absorption Spectroscopy, thermogravimetric analysis, Raman spectroscopy, x-ray diffraction and atomic force microscopy, obtaining important information about their structures. Regarding the effects of the additives, the volume of macropores and surface area that they generated in the plates of the precursor material with different concentrations (0%, 0.4%, 0.6% and 0.8%; ratio of additive mass/mass of lead oxide) was verified. The carbon black plates showed higher macroporosity values, a fact that was a consequence of their structure presenting a higher volume of mesopores (0.4261 cm3 /g) than graphite oxide (0.0108 cm3 /g). However, graphite oxide provided higher area values for the plates. In addition, a capacitive behavior for carbon black was verified by cyclic voltammetry, a behavior that was not verified in graphite oxide voltammetry, as a consequence of having a lower BET area than carbon black (2.4134 m2 /g and 215.1797 m2 /g) and for being an electronic conductor. The higher macroporosity of the precursor material with carbon black will lead to the formation of negative active materials with higher porosity, which is important for automotive batteries.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectBateriaspt_BR
dc.subjectBatteriespt_BR
dc.subjectCarbon Blackpt_BR
dc.subjectÓxido de grafitept_BR
dc.subjectGrafite oxidept_BR
dc.subjectPlacaspt_BR
dc.subjectPlatespt_BR
dc.subjectMaterial precursorpt_BR
dc.subjectPrecursor Materialpt_BR
dc.titleCaracterização eletroquímica, morfológica e estrutural dos aditivos carbon black e óxido de grafite usados em precursores de placas negativas de baterias chumbo-ácidopt_BR
dc.title.alternativeElectrochemical, morphological and structural characterization of carbon black and graphite oxide additives used in precursors of negative plates of lead-acid batteriespt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor-co1Brito, Gilberto Augusto de Oliveira-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8769820118747855pt_BR
dc.contributor.advisor1Faria, Anizio Marcio de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/5710906021234699pt_BR
dc.contributor.referee1Canobre, Sheila Cristina-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1606997598547152pt_BR
dc.contributor.referee2Assunção, Rosana Maria Nascimento de-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9826939189216731pt_BR
dc.contributor.referee3Teixeira, Marcos Fernando de Souza-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/9826939189216731pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/4397801909059035pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoAs baterias chumbo-ácido são amplamente utilizadas na sociedade, especialmente em veículos automotores. Tanto a placa negativa, quanto a placa positiva dessas baterias, são reforçadas com aditivos que buscam melhorar seus desempenhos. Na placa negativa os aditivos mais utilizados são: BaSO4, lignosulfonatos e materiais de carbono. Neste trabalho estudou-se como 2 diferentes aditivos de carbono afetavam propriedades morfológicas do material precursor da placa negativa da bateria, sendo eles o carbon black e o óxido de grafite. Primeiramente foi realizada a caracterização dos aditivos e do material precursor por Espectroscopia de Absorção no Infravermelho, por análise termogravimétrica, espectroscopia Raman, difração de raios-x e microscopia de força atômica, obtendo-se informações importantes de suas estruturas. Quanto aos efeitos dos aditivos, foi verificado o volume de macroporos e área superficial que estes geravam nas placas do material precursor com diferentes concentrações (0%; 0,4%; 0,6% e 0,8%; razão massa de aditvo/massa de óxido de chumbo). As placas com carbon black apresentaram maiores valores de macroporosidade, fato que foi consequência de sua estrutura apresentar maior volume de mesoporos (0,4261 cm3 /g) do que o óxido de grafite (0,0108 cm3 /g). Porém, o óxido de grafite, forneceu maiores valores de área para as placas. Além disso, foi verificado por voltametria cíclica um comportamento capacitivo para o carbon black, comportamento que não foi verificado nas voltametrias do óxido de grafite, consequência de ter apresentado área BET inferior ao carbon black (2,4134 m2 /g e 215,1797 m2 /g) e por ser um condutor eletrônico. A maior macroporosidade do material precursor com carbon black levará à formação de materiais ativos negativos com maior porosidade, importante para baterias automotivas.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Químicapt_BR
dc.sizeorduration56pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICApt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2024.248pt_BR
dc.orcid.putcode169274787-
dc.crossref.doibatchid5eb72aec-435e-4ea3-8b20-4c26fbf29f6b-
dc.subject.autorizadoQuímicapt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Química

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
CaracterizaçãoElétricaMorfológica.pdfDissertação8.97 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons