Estudo do sistema chumbo-dióxido de chumbo no eletrólito binário metanossulfonato de chumbo-ácido metanossulfônico

• Ano de defesa: 1990
• Autor(a) principal: Rosolem, Maria de Fatima Negreli Campos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: ácido metanonossulfônico; bateria chumbo-ácida; lead-acid battery; methanesulfonic acid
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54134/tde-03072025-145001/

O objetivo do presente trabalho foi ampliar os conhecimentos sobre as potencialidades do sistema Pb/PbO no eletrólito binário Pb(MS) HMS, dando continuidade aos estudos iniciados por Capelato I41I. A determinação da condutividade à diluição infinita e da constante de ionização do ácido metanossulfônico confirma sua semelhança com diversos eletrólitos amplamente utilizados em sistemas de baterias, tais como H2SO4, HBF4, HClO4, entre outros. A presença de aditivos no eletrodo é fundamental para prevenir a formação de dendritos e a evolução de gases nas placas durante o processo de carga. A combinação de lignossulfonato de sódio com brometo de cetiltrimetilamônio proporciona depósitos uniformes de chumbo e minimiza a evolução de oxigênio na placa positiva. A carga e descarga do PbO2 não são significativamente afetadas pela utilização de aditivos. No entanto, a presença destes dificulta a carga e facilita a descarga da placa negativa. O comportamento cíclico dos eletrodos revelou um elevado coeficiente de utilização da massa ativa, atingindo até 95%. As perdas de capacidade das placas são inferiores às observadas em sistemas convencionais, embora comparáveis às de outros eletrólitos nos quais o Pb(II) é solúvel. A pequena perda de capacidade da massa ativa está associada à redução do oxigênio dissolvido na placa negativa e à lenta oxidação da água na placa positiva. Outro aspecto relevante relacionado à placa positiva é a formação de um óxido residual não eletroativo entre o substrato de grafite e o PbO2 da massa ativa. Os potenciais de carga e descarga variam de acordo com a composição do eletrólito, situando-se em torno de 2,0 a 2,3 V e 1,6 a 1,8 V, respectivamente. Eficiências de carga em torno de 80% são obtidas a baixas densidades de corrente. A eficiência de descarga gira em torno de 90%, sendo limitada pela decomposição da água na placa positiva e pela formação do óxido residual.