Dispositivo eletroquímico para caracterização de eletrodos em regime dinâmico de operação

PRINCIPAIS BENEFÍCIOS E CARACTERÍSTICAS DA INVENÇÃO

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Adaptável a diferentes técnicas de caracterização

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Sistema de vedação extremante eficiente

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Específico para estudos de bateria Metal-Ar

Dispositivo hermético permite diferentes técnicas de caracterização eletroquímica de baterias Metal-Ar

Permitir a caracterização química da superfície de eletrodos em regime dinâmico de operação. Esse é o objetivo de um dispositivo eletroquímico elaborado na Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e que pode ser aplicado no uso de diferentes técnicas como Espectroscopia Raman, Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e análises por transmitância. 

O conhecimento da composição e transformação química de eletrodos aplicados em células eletroquímicas é essencial para propor mecanismos reacionais e melhorar a compreensão de como um material eletródico atua. No entanto, um desafio acontece quando o sistema eletroquímico não pode ser exposto à atmosfera, visto que as células voltadas a resolver tais dificuldades apresentam limitações como dimensões dos eletrodos ou necessidade de câmaras secundárias para realização das medidas. 

A presente invenção visa resolver este problema por meio de um dispositivo eletroquímico que pode ser acoplado a outras células de forma a se tornar hermético. Trata-se de um aparelho específico para estudos de baterias Metal-Ar, com um design que facilita o acesso de moléculas de gás sobre o eletrodo, permitindo que as reações químicas ocorram de maneira mais eficiente e que também possibilita estudos com controle de fluxo de gás.  

Entre suas principais características, ele possibilita análises em modo transmissão sem que a vedação da célula seja comprometida, o que é essencial para a caracterização de catalisadores bimetálicos suportados, mas também em modo de reflexão e absorção. Também permite o uso de lítio metálico ou sódio metálico como ânodo e dispõe de um sistema de vedação extremamente eficiente, sendo que a amostra não entra em contato com o ambiente externo e pode ser removida do dispositivo dentro de uma glove box. 

O dispositivo ainda possui um sistema que permite substituir a janela transparente por vários materiais de espessura distinta, e uma segunda janela para análises por transmitância, facilitando sua adaptação para diferentes técnicas de caracterização. Como resultado, é possível utilizar a mesma célula para obtenção de uma variada gama de informações complementares, como composição, morfologia e estrutura do sistema em estudo.  

INVENTORES

Gustavo Doubek

• Graduação em Engenharia Química (2007)
• Doutorado em Tecnologia Nuclear – Materiais (2013)
• Docente na Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)
André Navarro de Miranda
Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)
Leticia Frigerio Cremasco
Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)
Thayane Carpanedo de Morais Nepel
Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)
Chayene Gonçalves Anchieta
Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)
Rubens Maciel Filho
Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)

FACULDADE/INSTITUTO:

Faculdade de Engenharia Química (Unicamp)

DETALHES

TÍTULO: Caracterização eletroquímica em regime dinâmico
STATUS: DEPOSITADO
CÓDIGO: 1585_CELULA_EQ
Esta tecnologia foi desenvolvida em parceria com a FAPESP

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