As caracterizações da matriz mesoporosas, a partir de análises de TGA/DTA, FTIR, DRX, Adsorção de nitrogênio e MEV, indicaram a obtenção o do V2O5, contendo mesoporos em sua estrutura, com uma área superficial de 3,8 m²/g e diâmetro de poros de 8,2 nm a partir do NH4VO3, utilizando a rota sintética escolhida;
75 Uma vez obtida a matriz mesoporosa a avaliação das reações de intercalação através de análises de mostraram que os polímeros eletrônicos de fato foram inseridos na matriz mesoporosa. Também foi possível constatar que na amostra MESO/PANI/PEO houve um efeito de empacotamento das lamelas do V2O5, ao invés do aumento do espaçamento interlamelar, que ocorreu nas amostras MESO/PANI e MESO/PEO.
A analises de voltametria cíclica mostraram que a presença dos polímeros condutivos PEO e PANI intercalados separadamente na estrutura ao V2O5 melhorou as propriedades eletroquímicas do mesmo. Sendo a presença da PANI responsável por um aumento da estabilidade de carga e o PEO por conferir uma maior capacidade de carga ao material híbrido. A intercalação de ambos os polímeros ao material não apresentou resultados satisfatórios, devido ao efeito de empacotamento causado às lamelas do V2O5.
O esquema da Figura 5.22 sintetiza os resultados encontrados e discutidos acima.
76
Capítulo 6
CONCLUSÃO
Neste trabalho foram preparados sistemas a base de V2O5, contendo mesoporos em sua estrutura, intercalado ou não com polímeros condutivos eletrônicos (PANI) e iônicos (PEO), a partir do metavanadato de amônio (NH4VO3), utilizando como tensoativos o brometo de trimetrilcetilamonio (CTAB) e hexadecilamina (HDA), com o objetivo de avaliar as propriedades eletroquímicas dos diferentes sistemas obtidos a partir desses materiais e suas aplicabilidades como cátodo de baterias recarregáveis.
A análise dos resultados obtidos ao longo deste trabalho permite concluir que:
É possível se obter o V2O5, a partir da rota sintética e dos materiais de partida escolhidos, contendo mesoporos em sua estrutura, embora o processo elaborado ainda precise de melhoramentos, no que concerne a obtenção de um material com uma maior área superficial específica;
As reações de intercalação foram bem sucedidas, conforme foi evidenciado a partir do aumento interlamelar identificado nas análises de FTIR e DRX;
A presença dos polímeros eletrônicos PANI e PEO intercalados separadamente na estrutura do V2O5 melhora as características deste, no que concerne a estabilidade de carga e a carga total, respectivamente;
A inserção das duas espécies convidadas na estrutura do V2O5, possivelmente devido a quantidade de material intercalado, não levou ao resultado esperado, que seria a adição ou interação das propriedades inerentes de cada polímero;
O principal fator limitante do processo de carga e descarga do material catódico sintetizado é a difusão mássica dos íons na estrutura do material.
Espera-se que os resultados encontrados ao final deste projeto, abram possibilidades do desenvolvimento de novos projetos de pesquisa, como: a otimização do material obtido, a determinação da melhor combinação de eletrólito e anodo para serem aplicados em conjunto com o material desenvolvido, a construção do protótipo de dispositivos utilizando como cátodo o composto híbrido desenvolvido neste projeto.
É válido ressaltar que esta pesquisa vai ao encontro ao aumento da demanda de baterias secundárias para aplicação em dispositivos móveis, tanto em relação à quantidade,
77 uma vez que o objetivo deste trabalho foi produzir um material de baixo custo e fácil processamento. Dessa forma é possível dizer que o projeto apresentado não figura uma contribuição somente no âmbito acadêmico, contribuindo para o avanço da pesquisa em cátodos de baterias secundárias, mas apresenta potencial para figurar também como um avanço na produção de baterias secundárias de lítio para atender ao crescimento do mercado.
78
Capítulo 7
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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