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Aluno - Laís Caroline Hatsumi Tamada - LACTEC - Curso de Engenharia Química (MT) - Orientador : Patricio Rodolfo Impinnisi - Departamento de Engenharia Química.

Título
DESENVOLVIMENTO DE PLACAS DE CHUMBO/CARBONO PARA BATERIAS DE CHUMBO-ÁCIDO

Área de conhecimento: 10603000 - Palavras-chave: desenvolvimento; placas; baterias - Coorientador: Juliano de Andrade.

O avanço da tecnologia está atualmente relacionado ao desenvolvimento de sistemas acumuladores de energia adequados. Questões ambientais aliadas à demanda por maior eficiência energética, ao crescimento de tecnologias portáteis, à introdução de veículos elétricos, entre outros, exigem o desenvolvimento e pesquisa de fontes renováveis, não poluentes e que acumulem grandes quantidades de energia. O foco principal recai sobre as baterias de íon lítio por apresentarem características muito atrativas, porém as baterias chumbo-ácido detém ainda grande parte do mercado, principalmente estacionário e de tração. Em 2012 cerca de 30% do mercado mundial de baterias eram de chumbo-ácido, em valores cerca de U$22 bilhões correspondiam a baterias automotivas e U $5 bilhões às industriais. No Brasil elas englobam 50% do mercado para equipamentos originais e 75% do mercado de reposição. Por este motivo, as baterias de chumbo-ácido, para manter seu mercado, precisam evoluir, principalmente no que se refere a sua baixa densidade de energia. A utilização de carbono e nanotecnologias ampliaram os avanços no desenvolvimento destas baterias. O carbono vem sendo utilizado como aditivo e coletor de corrente, permitindo a redução do tamanho das placas coletoras de corrente em até quatro vezes, ou seja, elevando a densidade de energia das baterias chumbo-ácido acima dos 100 Wh/kg, contra os 30-50 Wh/kg atuais, e aproximando-se das baterias íon lítio (200 Wh.kg), porém com mais segurança, menor custo, e sem necessidade de grandes mudanças nos processos de produção, além de manter elevada taxa de reciclagem. Seguindo este caminho o objetivo desta pesquisa é o desenvolvimento de eletrodos positivos e negativos de baterias chumbo-ácido utilizando grades de carbono como coletores de corrente, visando avaliar o seu desempenho. O método experimental consiste na produção de um eletrodo plano de grafite que inicialmente é lixado com lixas de granulação 2000 e 2500 para tornar a sua superfície plana e homogênea, seguido de uma eletrodeposição galvanostática de chumbo metálico em sua superfície utilizando uma célula composta por uma solução de Tetrafluoroborato de Chumbo (Pb(BF4)2) 0,3 mol.L?¹, um eletrodo de referência Hg/Hg2SO4/H2SO4 1,0 mol.L?¹ e um contra eletrodo de grafite. Após o eletrodo é testado como placa negativa da bateria sendo submetido então a ciclos de carga e descarga, em uma célula com solução de Ácido Sulfúrico (H2SO4) 4,6 mol.L?¹, um eletrodo de referência Hg/Hg2SO4/H2SO4 4,6 mol.L?¹ e um contra eletrodo de grafite, para determinar a sua capacidade e vida cíclica.