TATIANE YUMI TATEI
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Capítulo IPEN-doc 28538 Rota ecologia para sintese de eletrodo nanoestruturado de ZnO para supercapacitor2021 - GALEGO, EGUIBERTO; SERNA, MARILENE M.; TATEI, TATIANE Y.; LIMA, BRUNA R. de; FARIA JUNIOR, RUBENS N. deCapacitores de dupla camada elétrica (EDLC) tem sido amplamente pesquisados devido as suas várias aplicações em dispositivos elétricos e eletrônicos, devido a alta densidade de potência e número de ciclos de carga e descarga. O oxido de zinco é um candidato promissor para emprego em eletrodos de supercapacitores. O ZnO é usado largamente em eletrodos de baterias com uma densidade de energia de cerca de 650 A g-1, mas tem a desvantagem de apresentar formação de dendritas devido a ciclagem constante, as quais reduzem a vida útil. Neste trabalho, reportamos um método relativamente simples, ecológico e de baixo custo para preparar eletrodos de ZnO que consiste em duas etapas. Inicia-se com a deposição de uma camada semente pelo método das deposição de camadas iônicas adsorvida e por reação sucessivamente (SILAR). Subsequentemente, a deposição em banho químico (CBD) foi usada para crescimento de nanoestruturas de ZnO. O método SILAR foi usado neste trabalho em substituição a métodos que utilizam alta temperatura e alto vácuo, tal como a deposição por vapor químico, para criar uma interface entre o coletor condutivo de aço inoxidável ou alumínio e o filme nanoestruturado de ZnO. A microscopia eletrônica de varredura ou empregada para caracterização morfológica dos eletrodos. A performance eletroquímica dos eletrodos nanoestruturados foi investigada por voltametria cíclica. A capacitância dos capacitores simétricos foi medida pelo método da carga descarga. O uso de diferentes complexantes resultou na formação de nanoestruturas com diferentes morfologias. Os voltamogramas mostraram bandas características de reações faradaícas, próprias de pseudocapacitores. Os resultados de capacitância indicam mostram que os fatores de maior influência para a capacitância foram a massa depositada e a morfologia da nanoestrutura de ZnO.Dissertação IPEN-doc 27505 Estudo das características eletroquímicas de supercapacitores preparados com eletrólitos à base de líquido iônico (LIs) de baixo impacto ambiental2020 - TATEI, TATIANE Y.O trabalho visa dispor sobre os resultados do estudo das características eletroquímicas de supercapacitores operando com eletrólito à base de líquido iônico de baixa toxicidade, considerando a influência da temperatura de operação e do potencial nominal máximo nas propriedades eletroquímicas de supercapacitores como indicadores da estabilidade eletroquímica do eletrólito empregado nestes dispositivos. Foi utilizado eletrodo comercial de carbono ativado, combinado em várias proporções molares, eletrólito a base de glicerol e KOH e sais de ChCl e K2CO3. Na primeira parte sem o revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de níquel, e na segunda parte com revestimento do coletor de corrente acoplado com fio de platina com tinta sintética inoxidável e inerte. Os supercapacitores com eletrólitos de líquido iônico foram comparados com supercapacitores em eletrólitos que utilizam solução aquosa KOH e eletrólito orgânico, verificando a estabilidade e o comportamento dos supercapacitores entre a temperatura ambiente e a 80 °C. Ademais, foi avaliada a influência do tipo de eletrólito na capacidade de armazenamento e resistência interna em série (ESR) dos supercapacitores. As propriedades elétricas foram investigadas em um analisador eletrônico computadorizado com disponibilidade para testes de ciclos galvanostático e voltametria cíclica, determinando a capacitância específica e resistência interna. Foram realizados, também, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios X (DRX). As taxas de varredura de voltametria variaram de 1 a 30 mV s-1. Uma taxa de varredura mais baixa levou a uma capacitância específica mais alta com um potencial máximo aplicado de 2,1 V, tanto para os eletrólitos LIs à temperatura ambiente quanto para 80 °C. Além do aumento das concentrações molares dos eletrólitos e a elevação da temperatura do sistema para 80 °C em relação à temperatura ambiente levou a um maior valor de capacitância específica. No geral, o método do ciclo galvanostático teve um aumento na densidade de corrente elétrica, enquanto o tempo de carga e descarga diminuiu.Resumo IPEN-doc 25402 Estudo de supercapacitores para emprego em células solares sensibilizadas por corante2018 - SERNA, M.M.; GALEGO, E.; SILVA, P.M.; TATEI, T.Y.; FARIA, R.N.Um dos problemas da geração de energia por células fotovoltaicas é o armazenamento para uso posterior. Neste sentido os supercapacitores se apresentam como uma solução viável ao problema. Estudos recentes mostram que o zinco é um candidato natural devido a sua alta densidade de energia que é da ordem de 650 A/g. As configurações utilizando supercapacitores planares ou em camada diretamente acoplados à célula solar sensibilizada por corante mostrou-se um caminho promissor de pesquisa. O objetivo deste trabalho foi o estudo de supercapacitores de ZnO e ZnO/carvão ativado para armazenamento de energia gerada por células solares sensibilizadas por corante. Os métodos SILAR (Successive Ionic Layer Adsorption and Reaction), CBD (Chemical Bath Deposition) e hidrotermal foram utilizados para a obtenção de eletrodos nanoestruturados de ZnO planares e em camadas, respectivamente, usando como complexantes: ácido etileno diamíno tetra-acético (EDTA) , hexametiltetramina (HMT) e uréia. Para os capacitores planares as nanoestruturas obtidas foram impregnadas com MnO2, enquanto que para os tradicionais o eletrodo consistiu de uma mistura na razão de X:Y de ZnO/Carvão ativado, com X e Y em proporção (%) de massa de 10:90, 20:80 e 30:70. A voltametria cíclica foi o método empregado para a avaliação da performance dos eletrodos usando como eletrólito o NaSO4 a 1M. Os voltamogramas dos eletrodos produzidos por SILAR/CBD sem impregnação de ZnO mostrou que o ZnO não pode ser considerado como um material apto para uso em supercapacitores. Com a adsorção de óxidos como o MnO2 ao ZnO nanoestruturado crescido no eletrodo leva a ocorrência de reações redox responsáveis pela pseudo-capacitância, processo pelo qual a energia é armazenada. O processo hidrotermal produziu partículas com aspecto semelhante ao SILAR/CBD para todos os complexantes estudados. A razão ZnO/carvão ativado que apresentou melhores resultados foi na proporção de 30:70. No caso dos eletrodos produzidos por SILAR/CBD o melhor resultado foi obtido utilizando o HMT como complexante, o qual produziu um filme de nanorods com menor orientação e quantidade de ZnO. Portanto, a utilização de ZnO para produção de pseudo-capacitores a serem empregados em células solares sensibilizadas por corante mostrou-se como uma opção viável de baixo custo.