DEFESA DE TESE DE DOUTORADO TARCÍSIO DA SILVA LESSA

A Coordenadoria do Programa de Pós-Graduação em Instrumentação e Óptica Aplicada tem a satisfação de convidá-lo para assistir à

DEFESA DE TESE DE DOUTORADO

TÍTULO:

“SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E APLICAÇÃO DE ÓXIDOS BIMETÁLICOS DOPADOS COM NITRETO DE CARBONO GRAFÍTICO EM SUPERCAPACITORES ASSIMÉTRICOS DE ALTA PERFORMANCE”

TARCÍSIO DA SILVA LESSA

A motivação deste trabalho surgiu da necessidade de desenvolver novos dispositivos de armazenamento de energia que apresentem elevada estabilidade. Nesse contexto, os supercapacitores destacam-se por serem constituídos por dois eletrodos (ânodo e cátodo) condutores, em contato direto com o eletrólito, e por permitirem o uso de materiais de baixo custo, com síntese fácil e prática. Além disso, esses dispositivos são flexíveis, apresentam longo tempo de vida útil, não agridem o meio ambiente, atendem de forma mais adequada à relação entre densidade de energia e densidade de potência e podem ser fabricados a partir de materiais abundantes no mundo, quando comparados às baterias tradicionais de lítio.

Com essas motivações citadas, este trabalho apresentou o desenvolvimento, a caracterização e a avaliação eletroquímica de nove eletrodos à base de óxidos bimetálicos dopados com nitreto de carbono grafítico (g-C₃N₄), de NiCo₂O₄, NiCu₂O₄ e CuCo₂O₄, e cada um obtido por pirólise a 350 ºC, 450 ºC e 550 ºC.

Para o preparo dos materiais, foi testado um processo simples, de baixo custo e potencialmente escalável, baseado em moagem mecânica seguida da síntese de pirólise controlada. A caracterização estrutural e morfológica foi realizada por difração de raios X (XRD), microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM) e espectroscopia de raios X por dispersão em energia (EDS). E o desempenho eletroquímico foi avaliado por voltametria cíclica (CV), carga e descarga galvanostática (CDG) e espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS).

Pelos resultados apresentados neste trabalho, foram identificados que os materiais são promissores para serem utilizados como supercapacitores, sendo que, os melhores resultados foram dos materiais NiCo₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC, NiCu₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC e CuCo₂O₄/g-C₃N₄/350 ºC. Então estes eletrodos foram selecionados para fazerem as análises em célula completa, sendo estes eletrodos considerados como anodo de nano folhas do mesmo material de meia célula, e o outro eletrodo o catodo de nano fibras de Carbono Aditivado (AC).

Os resultados indicam que os eletrodos fabricados neste trabalho são alternativas valiosas para aplicações em supercapacitores. O crescente estudo de materiais que compõem os supercapacitores tem revelado este tipo de dispositivo como uma possível alternativa ao uso de baterias, ou podendo ser utilizados associados à biossensores, ou ainda serem utilizados até mesmo, em conjunto com as baterias.

Banca Examinadora composta pelos Doutores:

Ana Lucia Ferreira de Barros, Dra. (CEFET/RJ) (Orientadora)

Lilian Pantoja Sosman, Dra. (UERJ);

Elivelton Alves Ferreira, Dr. (UFF);

Ladário da Silva, Dr. (UFF);

Leandro Marques Samyn, Dr. (CEFET/RJ);

Diego Haddad, Dr. (CEFET/RJ).

Local e data: 10 de abril de 2026 às 14:00h – Segunda-Feira. Plataforma Teams.

Link para a defesa: https://teams.microsoft.com/meet/28399534985063?p=gqWJeVk9XaLFRGEbcH