Sistemas Eletroquímicos para Geração e Armazenamento de Energia

Código: QUI 756
Carga Horária: Aulas Teóricas: 60 /Aulas Práticas: 00
Créditos: 4

1. Revisão de fundamentos de eletroquímica
1.1.Conceitos de termodinâmica e cinética eletroquímica.

2. Sistemas de armazenamento de energia faradáico
2.1.Baterias primárias e secundárias;
2.2.Materiais de inserção e intercalação;
2.3.Baterias de fluxo redox;
2.4.Cálculo de capacidade teórica;
2.5.Composição e propriedades dos principais eletrodos e eletrólitos.

3. Sistemas de armazenamento de energia capacitivo
3.1.Materiais carbonosos de alta área superficial;
3.2.Capacitores eletroquímicos de dupla camada;
3.3.Supercapacitores com pseudocapacitância;
3.4.Mecanismos redox rápidos;
3.5.Composição e propriedades dos eletrodos e eletrólitos.

4. Sistemas híbridos redox/capacitivo
4.1.Dispositivos híbridos combinando dupla camada e reações redox;
4.2.Balanço massa-capacidade;
4.3.Aditivos redox orgânicos e inorgânicos;
4.4.Composição e propriedades dos eletrodos e eletrólitos.

5. Métodos de polarização eletroquímica aplicados a sistemas dearmazenamento
5.1.Polarização estacionária;
5.2.Voltametria cíclica;
5.3.Cronoamperometria e cronopotenciometria;
5.4.Técnicas de titulação intermitente (GITT e PITT);
5.5.Configurações de dois e três eletrodos;
5.6.Potenciostatos com dois eletrômetros;
5.7.Espectroscopia de impedância eletroquímica (EIS);
5.8.Cálculo de parâmetros eletroquímicos como capacitância, resistência
interna, eficiência coulômbica e coeficiente de difusão.

6. Eletrólise
6.1.Princípios fundamentais;
6.2.Tecnologias de Eletrólise;
6.3.Materiais e componentes;
6.4.Aspectos de estabilidade e degradação;
6.5.Aplicações e perspectivas.

7. Células a combustível
7.1.Introdução e princípios de funcionamento;
7.2.Classificação das células a combustível;
7.3.Materiais e componentes;
7.4.Aspectos de desempenho e degradação;
7.5.Aplicações e tendências.

Bibliografias básicas

E.A. Ticianelli e E.R. González – Eletroquímica, Princípios e Aplicações – EDUSP 2ª Edição
(2005).

J. O’M. Bockris and A.K.N. Reddy, A.M. Gamboa-Aldeco – Modern electrochemistry, 2nd. Edition
– Kluwer/PlenumPress, New York (2000).

E. Gileadi, “Electrode Kinetics for Chemists, Chemical Engineers and Materials Scientists”, VCH,
NY, 1993. (2)

H. G. Hertz, Electrochemistry, a reformulation of the basic principles, Lecture Notes in Chemistry
17, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1980.

Bibliografias complementares

LUIS, Antonio Carvalho de Sales. Eletroquimica: experiencias, leis e conceitos fundamentais.
[São Paulo, SP]: [s.n.] 82 p

ALMEIDA, José Ricardo L; BERGMANN, Nelson. Eletroquimica: caderno de atividades. 2 ed.
São Paulo, SP: Harbra, 2012. 184 p.

Raboczkay, T. (2020). Iniciação à Eletroquímica. São Paulo: EDUSP