Desenvolvimento de nanocompósitos de poli(etileno-coacetato de vinila) e nanoplaquetas de grafeno para aplicação em supercapacitores

Autor(es): Vitória Boeira Zampieri , Lilian Vanessa Rossa,
Orientador: Ademir José Zattera
Quantidade de visulizações: 928

Na atualidade, a procura por novas fontes de energia e meios eficientes de armazená-la é uma tese de grande discussão científica, abrangendo o desenvolvimento de novas tecnologias e estudos de novos materiais.  Os supercapacitores são uma das tecnologias mais promissoras para melhorar a eficiência e o desempenho de energia elétrica. Assim,  o desenvolvimento desses dispositivos elaborados a partir  de nanocompósitos de EVA e nanoplaquetas de grafeno mostra-se com grande potencial científico. O processo de incorporação das nanoplaquetas de grafeno (NG) ao EVA ocorreu em uma câmara de mistura fechada (reômetro de torque), na temperatura de 120 °C, com velocidade dos rotores de 100 rpm por um período de 600 segundos. O material, após a mistura, foi prensado em placas de 2 mm, utilizando uma prensa térmica Schulz, a 120 °C por 1 minuto. As nanoplaquetas de grafeno foram caracterizadas por análise de difração de raios X (DRX) e por microscopia eletrônica de varredura com emissão de campo (MEV-FEG) e  a condutividade elétrica dos nanocompósitos foi avaliada. A  micrografia obtida por MEV-FEG da amostra de nanoplaquetas de grafeno identificou  pequenas partículas com tamanho médio de 60 micrômetros de largura. Nos difratogramas de DRX observou-se um pico largo e intenso, em torno de 26,55°, típico dos materiais carbonosos.  A análise da espessura das nanoplaquetas foi determinada utilização as equações de Scherrer e de Bragg, que  revelou que a  amostra de nanoplaquetas de grafeno utilizada neste trabalho possui em torno de  80 camadas (80 a 100 nm). As amostras de compósitos de EVA contendo 0,05%, 0,1% e 0,25% de NPG apresentaram resultados semelhantes entre si, porém com um aumento na condutividade elétrica superficial, quando comparadas a amostra de EVA puro (isolante elétrico). A partir dos  resultados preliminares, concluiu-se que a adição das nanoplaquetas de grafeno ao EVA promoveu um discreto aumento na condutividade elétrica superficial. O limite de percolação foi alcançado com o percentual de 0,5 de NPG na amostra de EVA, apresentando um valor de aproximadamente 10-7 S/cm de condutividade elétrica superficial.

Palavras-chave: Grafeno, supercapacitores , nanocompósitos