Pilhas a combustível de peróxido de hidrogênio direto: efeito do molibdênio em cátodos a base de perovskitas

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Ludmila Gonçalves de Oliveira
• Orientador(a): Tulio Matencio
• Banca de defesa: Eduardo Henrique Martins Nunes, Marcelo Machado Viana, Eric Marsalha Garcia, Rose-Marie Belardi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Química
• Departamento: ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Reação de redução; Pilha à combustível de líquido direto; Manganita de lantânio dopada com estrôncio; Molibdênio; Hydrogen peroxide reduction reaction; Direct liquid fuel cell; Molybdenum; Perovskita manganita de lantânio dopada com estrôncio; Peróxido de hidrogênio; Lanthanum manganite doped with strontium - LSM; Perovskita
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/51373

As pilhas a combustível são dispositivos que convertem diretamente energia química, entre um combustível e um comburente, em energia elétrica e calor. Na aplicação desta tecnologia são utilizados biocombustíveis renováveis e muitas vezes o oxigênio como comburente. Todavia, o uso do oxigênio pode ser dificultado em alguns ambientes, devido a necessidade de armazenamento, e nesses casos, pode-se utilizar o peróxido de hidrogênio. Este trabalho estuda a utilização do peróxido de hidrogênio, por este ter armazenamento mais simplificado e pode ser utilizado como comburente, e em alguns casos, como combustível. A configuração utilizada é a do tipo de pilha a combustível de líquido direto, PCLD, e opera em temperaturas mais baixas. Neste trabalho, foram realizadas modificações no cátodo da pilha de peróxido de hidrogênio direto, em meio básico, a fim de melhorar seu desempenho. Para isso, foi avaliado a influência de óxidos mistos de molibdênio com estrôncio e lantânio, juntamente com a perovskita manganita de lantânio dopada com estrôncio, LSM, na reação de redução do peróxido de hidrogênio, RRPH, à temperatura entre 30° e 35° C. Foram produzidos eletrodos suportados em tecido de carbono, com e sem a presença do molibdênio, que foram caracterizados frente a suas características físicas e eletroquímicas, por microscopias, perfilografia, difração de raio-X, voltametria eletrônica de varredura, espectroscopia dispersiva de raio-X e de impedância eletroquímica. Foi observado um recobrimento completo e resistente as medidas eletroquímicas em todas as amostras, e uma influência positiva dos óxidos de molibdênio, no desempenho eletroquímico, para a reação de redução do peróxido de hidrogênio, quando comparado com os óxidos sem molibdênio, apresentando densidade de corrente 32% maior, uma área eletricamente ativa cerca de 43% maior e uma leve melhora na potência da pilha de peróxido de hidrogênio direto.