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Desenvolvimento de microsupercapacitores de grafeno induzido por laser recobertos com sulfeto de níquel cobalto pelo método de eletrodeposição
dc.creator | Maron, Guilherme Kurz | |
dc.date.accessioned | 2021-11-23T18:50:01Z | |
dc.date.available | 2021-11-23T18:50:01Z | |
dc.date.issued | 2021-07-19 | |
dc.identifier.citation | MARON, Guilherme Kurz. Desenvolvimento de microsupercapacitores de grafeno induzido por laser recobertos com sulfeto de níquel cobalto pelo método de eletrodeposição. 2021. F. 102. Tese (Doutorado) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8062 | |
dc.description.abstract | The continuous increase in the demand for new energy storage technologies has driven numerous studies in the field of microelectronics. More recently, the use of infrared laser to produce patterned electrodes for microsupercapacitors has been extensively studied. This study reports a method of Ni-C-S coated laser induced graphene microsupercapacitors (MSCs) by combining the synthesis of laser-induced graphene (LIG) through direct laser writing on commercial polyimide sheets and posterior electrodeposition of Ni-Co-S. XPS and FESEM analysis were performed and revealed the existence of a highly porous structure containing Ni-Co-S homogeneously distributed along the entire substrate. As a result, the LIG/Ni-Co-S MSC exhibited excellent electrochemical properties, with the highest specific capacitance of 30.4 mF.cm-2 at 0.75 mA.cm-2 and an energy density of 32.25 µWh.cm-2 (16.9 Wh.kg-1 ) at a power density of 1210 µW.cm-2 (367.5 W.kg-1). These values are much higher than bare LIG MSC and are among the best for LIG-based MSCs. Furthermore, high capacitance retention of 122% was obtained after 5000 cycles, showing to be a promising candidate for the next generation of miniaturized portable devices. | pt_BR |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | pt_BR |
dc.language | por | pt_BR |
dc.publisher | Universidade Federal de Pelotas | pt_BR |
dc.rights | OpenAccess | pt_BR |
dc.subject | Ciência e engenharia de materiais | pt_BR |
dc.subject | Grafeno induzido por laser | pt_BR |
dc.subject | Microsupercapacitor | pt_BR |
dc.subject | Sulfeto de níquel e cobalto | pt_BR |
dc.subject | Armazenamento de energia | pt_BR |
dc.subject | Poliimida | pt_BR |
dc.subject | Laser-induced graphene | pt_BR |
dc.subject | Microsupercapacitor | pt_BR |
dc.subject | Nickel cobalt sulfide | pt_BR |
dc.subject | Energy storage | pt_BR |
dc.subject | Polyimide | pt_BR |
dc.title | Desenvolvimento de microsupercapacitores de grafeno induzido por laser recobertos com sulfeto de níquel cobalto pelo método de eletrodeposição | pt_BR |
dc.title.alternative | High-performance microsupercapacitor based on laser-induced graphene/nickel cobalt sulfide | pt_BR |
dc.type | doctoralThesis | pt_BR |
dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/0849157024692023 | pt_BR |
dc.contributor.advisorLattes | http://lattes.cnpq.br/4035574249612354 | pt_BR |
dc.description.resumo | O aumento na demanda por novas tecnologias de armazenamento de energia tem motivado diversos estudos no campo da microeletrônica. Mais recentemente, o uso do laser de CO2 como estratégia para produzir eletrodos padronizados para microsupercapacitores tem sido amplamente investigado. Com isso, esta pesquisa descreve detalhadamente um método para produção de microsupercapacitores de grafeno induzido por laser recoberto com Ni-Co-S combinando a produção de grafeno induzido por laser (LIG) por meio de gravação direta a laser em folhas comerciais de poliimida com posterior eletrodeposição de sulfeto de níquel e cobalto. Análises de XPS e FESEM foram realizadas e revelaram a existência de uma estrutura altamente porosa contendo Ni-Co-S homogeneamente distribuído ao longo de todo o substrato de LIG. Como resultado, o microsupercapacitor (MSC) de LIG/Ni-Co-S exibiu excelentes propriedades eletroquímicas, com uma capacitância específica de 30,4 mF.cm-2 a uma densidade de corrente de 0,75 mA.cm-2 e uma densidade de energia de 32,25 µWh.cm-2 a uma densidade de potência de 1210 µW.cm-2 . Esses valores são consideravelmente maiores que os apresentados pelo microsupercapasitor contendo apenas LIG e estão entre os melhores para MSCs baseados em LIG descritos na literatura. Além disso, uma retenção de capacitância de 122% foi obtida após 5000 ciclos, mostrando ser um candidato promissor para a próxima geração de dispositivos portáteis miniaturizados. | pt_BR |
dc.publisher.department | Centro de Desenvolvimento Tecnológico | pt_BR |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais | pt_BR |
dc.publisher.initials | UFPel | pt_BR |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALURGICA | pt_BR |
dc.publisher.country | Brasil | pt_BR |
dc.contributor.advisor1 | Carreño, Neftalí Lenin Villarreal |
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PPGCEM: Dissertações e Teses [162]
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