Desenvolvimento e caracterização de material flexível baseado em SBR preenchido com carvão ativado e dopado com óxido de grafeno e nanotubo de carbono para aplicação em dispositivos de armazenamento de energia

Abstract

O presente trabalho apresenta uma abordagem inovadora na área de materiais para supercapacitores flexíveis, visto que, atualmente, existe uma demanda crescente por dispositivos de armazenamento de energia que possam ser aplicados em superfícies curvas e flexíveis, tais como displays eletrônicos, sensores, tecidos inteligentes, entre outros. O material desenvolvido consiste em uma matriz polimérica de SBR preenchida com carvão ativado e dopada com óxido de grafeno e nanotubo de carbono, o que confere ao material capacidade de armazenamento de carga elétrica e condutividade. Os testes realizados, incluindo a resistência à tração, dureza, microscopia eletrônica de varredura, ciclo de carga e descarga e voltametria cíclica, confirmam a viabilidade do material como capacitor flexível, apresentando estabilidade e reversibilidade eletroquímica. O trabalho apresenta uma importante contribuição para a área de materiais para capacitores flexíveis, fornecendo um material com potencial para ser aplicado em diversos setores da indústria, como a eletrônica flexível, aeroespacial e automotiva, além de contribuir para o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis e eficientes para o armazenamento de energia.

This work presents an innovative approach in materials for flexible capacitors since there is a growing demand for energy storage devices that can be applied to curved and flexible surfaces, such as electronic displays, sensors, and smart fabrics, among others. The developed material consists of an SBR polymeric matrix filled with activated charcoal and doped with graphene oxide and carbon nanotube, which allows the material to store electrical charge and conductivity. The tests, including tensile strength, hardness, scanning electron microscopy, charge and discharge cycle, and cyclic voltammetry, confirm the material's viability as a flexible capacitor, presenting electrochemical stability and reversibility. The work presents an important contribution to the area of materials for flexible capacitors, providing a material with the potential to be applied in several sectors of industry, such as flexible electronics, aerospace, and automotive, in addition to contributing to the development of more sustainable technologies and efficient for energy storage.