Repository logo

ISEP - Instituto Superior de Engenharia do Porto

Permanent URI for this community

http://hdl.handle.net/10400.22/7

Browse

Browsing ISEP - Instituto Superior de Engenharia do Porto by Field of Science and Technology (FOS) "04:Educação de Qualidade"

Now showing 1 - 1 of 1
  • Desenvolvimento de formulações de ânodos para baterias de ião-sódio
    Publication . PINHEIRO, DIOGO ANDRADE; Freitas, Susana Maria Ribeiro e Sousa Mendes de
    O trabalho realizado nesta dissertação teve como objetivo desenvolver e otimizar formulações de ânodos para baterias de ião-sódio, utilizando hard carbon como material ativo. O trabalho foi realizado no CeNTI em Vila Nova de Famalicão, de 26 de fevereiro a 1 de julho de 2025. Foram preparadas cinco formulações de base aquosa com diferentes proporções de hard carbon, carboxilmetilcelulose, carbon black e borracha de estireno-butadieno, aplicadas em substratos de cobre e alumínio pela técnica de doctor blade, e uma parte destas posteriormente calandradas. As formulações foram avaliadas do ponto de vista reológico através de ensaios, onde se variam a taxa de corte, de adesão ao substrato através de ensaios realizados segundo a norma ISO 2409:2020 (Paints and varnishes — Cross-cut test) e de condutividade elétrica pelo método das quatro pontas. Os resultados permitiram apurar que o aumento do teor de carbon black promove o aumento da viscosidade da formulação e o aumento da condutividade elétrica e que o processo de calandragem melhora a adesão do ânodo ao substrato e diminui a condutividade elétrica. A formulação mais promissora foi a HC5 com uma composição sólidos de 86,2% de hard carbon, 8,0% de carbon black, 3,9 % de borracha de estireno-butadieno e 1,9 % de carboxilmetilcelulose. Esta formulação, quando depositada com uma espessura de lâmina de 230 μm e velocidade de 5 mm/s, seca a 100 ⁰C e calandrada a 90⁰C com uma distância entre rolos de 65 μm, formou um ânodo com uma espessura de 77 μm com elevada adesão ao substrato e uma condutividade elétrica de 0,11 S/cm. Posteriormente, fez-se um estudo preliminar do desempenho eletroquímico, recorrendo a ensaios em half-cells (meias células) ao ânodo descrito e a uma versão do mesmo não calandrada, através testes de carga e descarga e de espectroscopia de impedância eletroquímica que revelaram capacidades específicas de descarga cerca de 100 mAh/g para uma taxa de 1/10 C. Este resultado corresponde a cerca de 30% do valor reportada na literatura.
    2025-07-18Master thesis Embargoed access Show more