Nanocompósitos a base de sulfeto de bismuto ancorado em nanotubos de carbono e nanocelulose aplicados em armazenamento eletroquímico de hidrogênio

Abstract

Em decorrência dos impactos socioambientais negativos gerados pela utilização das atuais fontes populares e não renováveis de energia, é notável a necessidade da aceleração no processo de transição energética e isso requer a adoção de novas tecnologias para a geração, transporte e armazenamento de energia. O hidrogênio surge como uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis, porém seu uso é limitado pela falta de métodos de armazenamento eficientes. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo desenvolver uma técnica inovadora para armazenar hidrogênio, utilizando nanocompósitos feitos de nanocelulose, nanotubos de carbono funcionalizados e sulfeto de bismuto. A abordagem inclui a síntese do sulfeto de bismuto ancorado em nanotubos de carbono por meio do método hidrotérmico e a criação de nanocompósitos por impregnação úmida. Esses materiais serão caracterizados através de várias técnicas analíticas, como MEV-FEG, EDS, FTIR e EIS, e avaliados quanto ao seu desempenho no armazenamento eletroquímico de hidrogênio utilizando as técnicas de voltametria cíclica, carga/descarga e impedância eletroquímica, com o objetivo de melhorar a capacitância específica e a capacidade de descarga de hidrogênio.

Due to the negative socio-environmental impacts generated by the use of current popular and non-renewable energy sources, there is a notable need to accelerate the energy transition process, which requires the adoption of new technologies for energy generation, transport, and storage. Hydrogen, a promising and clean alternative to fossil fuels, is limited by the need for efficient storage methods. In this context, this project aims to develop an innovative technique for hydrogen storage using nanocomposites made from nanocellulose, functionalized carbon nanotubes, and bismuth sulfide. The approach includes the synthesis of bismuth sulfide anchored on carbon nanotubes through a hydrothermal method and the creation of nanocomposites via wet impregnation. These materials will be characterized using various analytical techniques such as SEM-FEG, EDS, FTIR, and EIS and evaluated for their performance in the electrochemical storage of hydrogen using cyclic voltammetry, charge/discharge, and electrochemical impedance techniques, aiming to improve specific capacitance and hydrogen discharge capacity.