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Recuperação de resíduos de reciclagem de pilhas alcalinas para produção de elétrodos para supercondensadores
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 4.94 MB | Adobe PDF |
Authors
Advisor(s)
Abstract(s)
O estágio foi desenvolvido na Escola Superior de Tecnologia do Barreiro e no Centro de
Química Estrutural do Instituto Superior Técnico.
A reciclagem de pilhas alcalinas tem vindo a ganhar grande interesse na indústria de
armazenamento de energia. A reutilização de componentes, materiais valiosos e inseridos na
lista de matérias-primas críticas e essenciais para a EU de 2020, faz com que a reutilização
de resíduos provenientes da reciclagem de pilhas alcalinas seja fundamental para a criação
de uma economia circular. Ao longo do estágio foram realizados diferentes estudos e ensaios
de forma a testar diferentes ativações e funcionalizações de resíduos de pilhas alcalinas de
forma a encontrar quais as suas condições ótimas para possíveis utilizações futuras no que
toca a supercondensadores redox, como por exemplo os supercondensadores.
Previamente, foi feita uma análise de espetroscopia de raios X no resíduo e não nas amostras
tratadas. Em alguns casos, o resíduo apresentou um desempenho superior, indicando que
determinados tratamentos podem eliminar grupos cruciais para o comportamento redox ativo.
Aponta-se a necessidade de se efetuar espetroscopia de raios X, também às amostras
tratadas.
O Na2SO4, apresentou um desempenho superior em relação ao KOH, exibindo faixas de
potencial maiores durante os ciclos de carga e descarga. A CNiN3 sobressaiu-se com uma
capacidade específica de 25 F/g, graças à possível combinação de azoto, carbono e a
utilização de etanol como solvente. As caraterísticas de simetria dos elétrodos, apontam que
estes podem ser usados como elétrodos positivos e negativos, enquadrando-se no uso em
supercondensadores híbridos.
The internship was developed at the Barreiro School of Technology and the Structural Chemistry Centre of the Instituto Superior Técnico. The recycling of alkaline batteries has been gaining great interest in the energy storage industry. The reuse of components, valuable materials and included in the list of critical and essential raw materials for the EU 2020, makes the reuse of waste from the recycling of alkaline batteries fundamental for the creation of a circular economy. Throughout the internship, different studies and trials were carried out to test different activations and functionalisation’s of waste alkaline batteries to find their optimum conditions for possible future use in redox supercapacitors, such as supercapacitors. Previously, X-ray spectroscopy analysis was performed on the residue and not on the treated samples. In some cases, the residue showed superior performance, indicating that certain treatments can eliminate groups that are crucial for active redox behaviour. X-ray spectroscopy should also be carried out on the treated samples. Na2SO4 performed better than KOH, showing higher potential ranges during charge and discharge cycles. CNiN3 stood out with a specific capacity of 25 F/g, thanks to the possible combination of nitrogen, carbon and the use of ethanol as a solvent. The symmetrical characteristics of the electrodes indicate that they can be used as positive and negative electrodes, making them suitable for use in hybrid supercapacitors.
The internship was developed at the Barreiro School of Technology and the Structural Chemistry Centre of the Instituto Superior Técnico. The recycling of alkaline batteries has been gaining great interest in the energy storage industry. The reuse of components, valuable materials and included in the list of critical and essential raw materials for the EU 2020, makes the reuse of waste from the recycling of alkaline batteries fundamental for the creation of a circular economy. Throughout the internship, different studies and trials were carried out to test different activations and functionalisation’s of waste alkaline batteries to find their optimum conditions for possible future use in redox supercapacitors, such as supercapacitors. Previously, X-ray spectroscopy analysis was performed on the residue and not on the treated samples. In some cases, the residue showed superior performance, indicating that certain treatments can eliminate groups that are crucial for active redox behaviour. X-ray spectroscopy should also be carried out on the treated samples. Na2SO4 performed better than KOH, showing higher potential ranges during charge and discharge cycles. CNiN3 stood out with a specific capacity of 25 F/g, thanks to the possible combination of nitrogen, carbon and the use of ethanol as a solvent. The symmetrical characteristics of the electrodes indicate that they can be used as positive and negative electrodes, making them suitable for use in hybrid supercapacitors.
Description
Keywords
Supercondensadores Reciclagem Sustentabilidade Economia Circular Energia Supercapacitors Recycling Sustainability Circular Economy Energy