Dissertação
Characterization of the Long-Term Stability of an Asymmetric Prototype of MnO2 Supercapacitor EVALUATED
Nesta tese foi desenvolvido um protótipo à escala laboratorial de um supercondensador assimétrico utilizando um elétrodo com MnO2 e outro com carbono ativado. O estudo apresentado neste trabalho é uma investigação mais fundamental, que visa impulsionar a compreensão atual dos mecanismos de degradação dos supercondensadores. Após a montagem da célula, a mesma foi exposta a diferentes potenciais de floating (1.5, 1.75, 2.25 e 3V) para verificar o seu efeito no envelhecimento da célula. Os resultados mostraram que o aumento dos potenciais aplicados conduziu a uma degradação mais rápida. Este facto foi atribuído principalmente à dissolução do material de MnO2 em solução e ao colapso estrutural interno. Utilizando voltametria de varrimento linear no sentido catódico, foi possível identificar a presença de iões Mn2+ em solução, comprovando a perda de material ativo. A célula assimétrica foi mantida a diferentes temperaturas (15, 35, 45 e 60ºC) de modo a verificar o impacto no processo de degradação. Os resultados mostraram que temperaturas mais elevadas melhoram o desempenho eletroquímico da célula. À baixas temperaturas, devido à baixa mobilidade iónica, a intercalação de Na+ é mais lenta e pode haver uma contração interna do material que poderá levar a um colapso estrutural significativo. A análise XRD mostrou que uma parte da fase de birnessite do MnO2 sofre uma transição de fase cristalina para todorokite, que tem uma condutividade iónica e um tamanho de poro inferiores.
dezembro 3, 2024, 14:30
Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente
Orientação
ORIENTADOR
Departamento de Engenharia Química (DEQ)
Investigador Auxiliar