Síntese do híbrido de óxido de grafeno reduzido/óxido de cobalto a partir de baterias íons-lítio exauridas e suas aplicações eletroquímicas como pseudocapacitor e sensor de ácido ascórbico
| dc.contributor.advisor1 | Freitas, Jair Carlos Checon de | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000000244742474 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3074997830683878 | |
| dc.contributor.author | Ribeiro, Jessielem Soares | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000000200435499 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/8307179715339982 | |
| dc.contributor.referee1 | Silva Filho, Eloi Alves da | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0002-9306-7882 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8259708288584235 | |
| dc.contributor.referee2 | Dixini, Pedro Vitor Morbach | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0002-2504-3176 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/2789595746682398 | |
| dc.date.accessioned | 2024-05-29T22:10:45Z | |
| dc.date.available | 2024-05-29T22:10:45Z | |
| dc.date.issued | 2019-03-29 | |
| dc.description.abstract | In this work, hybrid materials based on reduced graphene oxide (rGO) and cobalt oxide (CoO) were synthesized from recycled Li-ion batteries. A hydrometallurgical route was employed in the recycling process, with citric acid and nitric acid used as the leaching agents for the cathode and anode materials, respectively. Graphite oxide (GO) was prepared from the recycled graphite by a modified Hummers method; the hybrid material was produced by mixing GO and the recycled metal oxides (mostly CoO) using a sol-gel route followed by heat treatment at 450 °C during 2 h. The physicochemical characterization of the hybrid material indicated the formation of crystalline CoO (with face centered cubic structure) and rGO (with turbostratic structure), whereas lithium and manganese were also identified as minor components. The electrochemical performance of the hybrid material was evaluated by cyclic voltammetry, galvanostatic charge/discharge cycling and electrochemical impedance spectroscopy. The obtained specific capacitance reached values of 88.5 and 23.01 F g-1 for current densities of 0.07 and 0.2 A g-1, respectively, in the case of the material deposited on a glass carbon electrode. The study of the electrochemical oxidation of ascorbic acid using the hybrid material as electrode showed good linearity in the relationship between the oxidation current and the acid concentration. These results showed that the hybrid material produced from the recycled batteries is promising for applications as supercapacitor and as electrochemical sensor. | |
| dc.description.resumo | Neste trabalho, materiais híbridos à base de óxido de grafeno reduzido (rGO) e óxido de cobalto (CoO) foram sintetizados a partir de baterias recicladas de íon Li. Uma rota hidrometalúrgica foi empregada no processo de reciclagem, com ácido cítrico e ácido sulfúrico utilizados como agentes de lixiviação para os materiais catódico e anódico, respectivamente. O óxido de grafite (OG) foi preparado a partir do grafite reciclado a partir do método de Hummers modificado; o material híbrido foi produzido pela mistura de OG e os óxidos dos metais reciclados (principalmente CoO) usando uma rota sol-gel seguido por tratamento térmico a 450 ° C durante 2 h. A caracterização físico-química do material híbrido indicou a formação de CoO cristalino (com estrutura cúbica de face centrada) e rGO (com estrutura turboestrática), enquanto lítio e manganês também foram identificados como componentes em menor quantidade. O desempenho eletroquímico do material híbrido foi avaliado por voltametria cíclica, ciclo de carga / descarga galvanostática e espectroscopia de impedância eletroquímica. A capacitância específica obtida atingiu valores de 88,5 e 23,01 F g-1 para densidades de corrente de 0,07 e 0,2 A g-1, respectivamente, no caso do material depositado em eletrodo de carbono de vidro. O estudo da oxidação eletroquímica do ácido ascórbico utilizando o material híbrido como eletrodo mostrou boa linearidade na relação entre a corrente de oxidação e a concentração de ácido. Estes resultados mostraram que o material híbrido produzido a partir das baterias recicladas é promissor para aplicações como supercapacitor e como sensor eletroquímico. | |
| dc.description.sponsorship | Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | https://dspace5.ufes.br/handle/10/13240 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Química | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências Exatas | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Reciclagem | |
| dc.subject | Baterias íon-Li | |
| dc.subject | Óxido de grafeno reduzido | |
| dc.subject | Óxidos metálicos | |
| dc.subject | Pseudocapacitor | |
| dc.subject | Sensor eletroquímico | |
| dc.subject | Recycling | |
| dc.subject | Lithium-ion batteries | |
| dc.subject | Reduced graphene oxide | |
| dc.subject | Cobalt oxide | |
| dc.subject | Pseudocapacitor | |
| dc.subject | Electrochemical sensor | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Química | |
| dc.title | Síntese do híbrido de óxido de grafeno reduzido/óxido de cobalto a partir de baterias íons-lítio exauridas e suas aplicações eletroquímicas como pseudocapacitor e sensor de ácido ascórbico | |
| dc.title.alternative | title.alternative | |
| dc.type | masterThesis |
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