RESUMO

Baterias de chumbo-ácido são ainda hoje a melhor alternativa para acumuladores de energia, principalmente no ramo automotivo. Embora possua uma baixa densidade de energia, sua confiabilidade e baixo custo as tornam a opção mais viável. Porém a demanda crescente por maiores densidades de energia, aliada a questões ambientais, impulsionam pesquisas na procura de novos materiais. No presente trabalho se estudou o carbono, mais leve e atóxico, como possível substituinte para as grades de chumbo. Neste contexto foi investigado o comportamento de dois tipos de eletrodos negativos, um eletrodo plano de grafite e um eletrodo poroso de carbono vítreo reticulado (RVC). Os testes para cada tipo de eletrodo foram feitos paralelamente por diferentes alunos de iniciação científica, aqui serão discutidos os resultados obtidos para o eletrodo de RVC empastado com uma mistura de óxidos e sulfatos de chumbo. Foram montadas células eletroquímicas com estes eletrodos seguindo algumas etapas, primeiramente confeccionou-se a pasta que dará origem ao material ativo da placa (composição da pasta: para cada 100g de PbO, 0,244g de lignossulfato de sódio, 0,391g de BaSO4, 0,196 g de negro de fumo, 8 mL de H2SO4 e 13 mL de H2O). A pasta foi aplicada aos eletrodos e este conjunto foi submetido a um processo de cura (75°C e 100% de umidade por 24 horas) seguido da secagem e do socking (os eletrodos permaneceram 6 horas em contato com uma solução de H2SO4 2,0 molL-¹). A seguir foram montadas células eletroquímicas utilizando os eletrodos preparados, e como contra eletrodos foram utilizadas placas positivas de baterias comerciais. A seguir se iniciou o processo de formação do material ativo na mesma solução de ácido sulfúrico, quando todo o material precursor da placa negativa foi convertido em chumbo metálico. Após a formação a solução de ácido H2SO4 2,0 molL-¹ foi substituída por uma de 4,6 molL-¹. Eletrodos de referência Hg/Hg2SO4/H2SO4 4,6 molL-¹ foram adicionados ao sistema e foram realizados ciclos de carga e descarga, a fim de determinar sua capacidade e vida cíclica (número de cargas e descargas até a total degradação do eletrodo). Os resultados estão sendo discutidos, e serão apresentados no relatório final.

Palavras-chave: Bateria, Chumbo, Carbono