ANÁLISE DA GEOMETRIA DE ELETRODOS PARA APLICAÇÕES FOTOVOLTAICAS

  • Eloane Pereira
  • Sabrina Neves Da Silva
Rótulo Eletroquímica, Baterias, Aço, Galvanizado, Meia-célula

Resumo

A eletroquímica é um ramo da Química de amplas aplicações tecnológicas em decorrência do desenvolvimento da engenharia elétrica e da computação. Esse desenvolvimento trouxe a necessidade de fornecimento de energia, previamente armazenada em forma de energia química, para ser posteriormente utilizada como eletricidade em sistemas como celulares, computadores, servidores, carros elétricos, entre outros. A eletroquímica ainda é alvo de inúmeras pesquisas dada a demanda global por eficiência e principalmente eficácia na fabricação de baterias e banco de baterias. Nesse sentido, é necessária a busca por alternativas que aumentem a vida útil, tempo de carga e capacidade de armazenamento das mesmas. Neste trabalho, buscou-se o desenvolvimento de um estudo eletroquímico em eletrodos de trabalho de aço galvanizado para aplicações em bancos de baterias para sistemas fotovoltaicos. Através do uso de um potenciostato, foi testado um arranjo meia-célula com eletrodo de trabalho com área de contato de 8 cm² junto a um eletrodo de referência de Platina padrão. Definiu-se os testes de Coulometria de Tensão Controlada, Cronoamperometria, Voltametria Cíclica e Voltametria de Varredura Linear como os mais adequados para serem utilizados. Foram preparadas amostras de geometria plana, curva e ondulada. O eletrólito utilizado para o teste foi o Sulfato de Zinco, a uma proporção de 5g/L; para cada teste foi utilizado 60 mL dessa solução, sendo substituído a cada troca de amostra. As tensões de circuito aberto foram medidas para as três geometrias, respectivamente, 1,3 V (plano), 1,29 V (curvo) e 1,27 V (ondulado). No teste de Coulometria de Tensão Controlada, o eletrodo plano apresentou uma carga de 1,03 C, o eletrodo curvo 1,08 C e o eletrodo ondulado 3 C. Esse resultado sugere que o eletrodo ondulado possui maior capacidade de carregamento em menos tempo. Na Cronoamperometria, o eletrodo ondulado conduziu maior corrente, o eletrodo curvo obteve um resultado médio e o eletrodo plano conduziu a menor corrente nas duas situações. No teste de Voltametria Cíclica, o eletrodo plano apresentou comportamento congruente com o encontrado na literatura, o eletrodo curvo apresentou uma redução mais rápida, por fim, o eletrodo ondulado não apresentou resultados significativos. Na Voltametria de Varredura Linear os eletrodos plano e curvo apresentaram a tensão de corte da célula em aproximadamente 3,28 V. O eletrodo ondulado não apresentou a tensão de corte pois os resultados sugerem que estava apenas refletindo a tensão aplicada pelo potenciostato. Assim, ambos os testes de Voltametria não se mostraram adequados para o eletrodo ondulado. O uso do material para sistemas de armazenamento de energia é potencial, uma vez que os testes realizados mostram resultados semelhantes aos materiais convencionais. Entretanto, é necessário um estudo mais amplo do material, com materiais que permitam testes em célula completa para melhor avaliação das suas aplicações.

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Publicado
2020-03-30
Como Citar
PEREIRA, E.; NEVES DA SILVA, S. ANÁLISE DA GEOMETRIA DE ELETRODOS PARA APLICAÇÕES FOTOVOLTAICAS. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 11, n. 2, 30 mar. 2020.