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@MastersThesis{Toledo:2018:CoNaDi,
               author = "Toledo, William Diniz de",
                title = "Comp{\'o}sito nanoestruturado de di{\'o}xido de 
                         tit{\^a}nio/{\'o}xido de grafeno reduzido/fibra de carbono 
                         aplicado como eletrodo em supercapacitor",
               school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
                 year = "2018",
              address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
                month = "2018-03-08",
             keywords = "{\'o}xido de grafeno, {\'o}xido de grafeno reduzido, fibra de 
                         carbono, redu{\c{c}}{\~a}o eletroqu{\'{\i}}mica, 
                         supercapacitor, graphene oxide, reduced graphene oxide, carbon 
                         fiber, electrochemical reduction, supercapacitor.",
             abstract = "Os materiais carbonosos t{\^e}m sido amplamente estudados para 
                         aplica{\c{c}}{\~a}o como eletrodos em dispositivos de 
                         armazenamento de energia. Particularmente, a fibra de carbono (FC) 
                         e o {\'o}xido de grafeno reduzido (OGR) t{\^e}m possibilitado 
                         novas oportunidades para melhorar o desempenho dos 
                         supercapacitores devido {\`a}s suas respectivas propriedades tais 
                         como elevada {\'a}rea superficial espec{\'{\i}}fica, 
                         condutividade e estabilidade qu{\'{\i}}mica. Por outro lado, os 
                         supercapacitores baseados em {\'o}xidos met{\'a}licos possuem 
                         elevada capacit{\^a}ncia espec{\'{\i}}fica, alta pot{\^e}ncia 
                         e densidade de energia. Portanto, a combina{\c{c}}{\~a}o de 
                         ambos materiais podem resultar em um material comp{\'o}sito com 
                         propriedades superiores em rela{\c{c}}{\~a}o {\`a} seus 
                         materiais constituintes. Neste contexto, este trabalho apresenta a 
                         produ{\c{c}}{\~a}o e caracteriza{\c{c}}{\~a}o de 
                         comp{\'o}sitos tern{\'a}rios (TiO\$_{2}\$/OGR/FC) visando a 
                         aplica{\c{c}}{\~a}o destes como eletrodos em supercapacitores. A 
                         caracteriza{\c{c}}{\~a}o morfol{\'o}gica e estrutural dos 
                         comp{\'o}sitos foi realizadas por Microscopia Eletr{\^o}nica de 
                         Varredura por Emiss{\~a}o de Campo (MEV-EC), Espectroscopia de 
                         Espalhamento Raman e Difra{\c{c}}{\~a}o de Raios-X, 
                         respectivamente. O desempenho eletroqu{\'{\i}}mico dos eletrodos 
                         foi avaliado por Espectroscopia de imped{\^a}ncia 
                         eletroqu{\'{\i}}mica (EIE), voltametria c{\'{\i}}clica (VC) e 
                         testes de carga/descarga. As imagens MEV-EC mostraram que a FC foi 
                         totalmente recoberta por folhas de OGR. Nas imagens do 
                         TiO\$_{2}\$/OGR/FC foram observadas a presen{\c{c}}a de uma 
                         distribui{\c{c}}{\~a}o homog{\^e}nea de nanopart{\'{\i}}culas 
                         de TiO\$_{2}\$ sobre a superf{\'{\i}}cie das folhas de 
                         grafeno. Como esperado, a densidade de nanopart{\'{\i}}culas de 
                         TiO\$_{2}\$ aumentou gradualmente a medida que aumentou-se o 
                         tempo de deposi{\c{c}}{\~a}o. Os resultados 
                         eletroqu{\'{\i}}micos mostraram que o comp{\'o}sito 
                         bin{\'a}rio (OGR/FC) apresentou um aumento significativo do 
                         efeito capacitivo se comparado com a FC, o qual pode ser 
                         atribu{\'{\i}}do ao aumento da {\'a}rea superficial do material 
                         comp{\'o}sito devido {\`a} rugosidade das folhas de OGR 
                         depositadas. Dentre os comp{\'o}sitos tern{\'a}rios estudados, o 
                         comp{\'o}sito TiO\$_{2}\$/OGR/FC com tempo de 
                         deposi{\c{c}}{\~a}o de 5 min foi o que apresentou melhor 
                         desempenho eletroqu{\'{\i}}mico, indicando que a 
                         incorpora{\c{c}}{\~a}o controlada de nanopart{\'{\i}}culas 
                         menores de TiO\$_{2}\$ bem como a densidade das mesmas 
                         potencializa os processos de transfer{\^e}ncia de carga, o que o 
                         torna promissor para uma poss{\'{\i}}vel aplica{\c{c}}{\~a}o 
                         como eletrodo em supercapacitores. ABSTRACT: Carbon-based 
                         materials has been widely studied as electrodes in energy storage 
                         devices. Particularly, carbon fiber (CF) and reduced graphene 
                         oxide (rGO) have brought new opportunities for electrodes 
                         improvement in supercapacitor performance due to their high 
                         specific surface area, conductivity and chemical stability. On the 
                         other hand, metal oxide based supercapacitors have high specific 
                         capacitance, high power and energy density. Thus, the coupling of 
                         both materials may result in a composite material with superior 
                         properties. In this context, this work presents the production and 
                         characterization of the TiO\$_{2}\$/rGO/CF ternary composite 
                         applied as electrodes in supercapacitors. The morphological and 
                         structural composite characterizations were performed by Field 
                         Emission Gun Scanning Electron Microscopy (SEMFEG), Raman 
                         scattering spectroscopy and X-ray diffraction (XRD), respectively. 
                         The electrochemical characterizations were performed by 
                         electrochemical impedance spectroscopy (EIS), cyclic voltammetry 
                         (CV) and charge/discharge tests. SEM-FEG images showed that CF was 
                         totally covered by rGO sheets while TiO2/rGO/CF images depicted 
                         homogeneous TiO\$_{2}\$ nanoparticles distribution on the of 
                         graphene sheet surfaces. As expected, TiO2 nanoparticles density 
                         increased as a function of the deposition time. The 
                         electrochemical results showed that the binary composite (rGO/CF) 
                         presented a significant increase of the capacitive effect when 
                         compared to that of CF, which can be attributed to the high 
                         surface area of binary composite due to the roughness of the rGO 
                         sheets onto CF surface. Among the ternary composites studied, the 
                         TiO\$_{2}\$/rGO/CF composite with deposition time of 5 min 
                         showed the best electrochemical performance, indicating that the 
                         controlled incorporation of the smallest TiO\$_{2}\$ 
                         nanoparticle as well as its density enhanced the charge transfer 
                         process. These results showed that TiO\$_{2}\$/rGO/CF ternary 
                         composite has a great potential as new promising electrode for 
                         applications in supercapacitors.",
            committee = "Couto, Andrea Boldarini (presidente/orientadora) and Ferreira, 
                         Neiden{\^e}i Gomes (orientador) and Almeida, Dalva Alves de Lima 
                         and Ramirez, Marco Ant{\^o}nio",
         englishtitle = "Nanostructured composite titanium dioxide/reduced graphene 
                         oxide/carbon fiber applied as electrode for supercapacitor",
             language = "pt",
                pages = "117",
                  ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3QLR9LP",
                  url = "http://urlib.net/rep/8JMKD3MGP3W34P/3QLR9LP",
           targetfile = "publicacao.pdf",
        urlaccessdate = "27 nov. 2020"
}


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