Dispositivo eletroquímico para caracterização de eletrodos em regime dinâmico de operação
Dispositivo hermético permite diferentes técnicas de caracterização eletroquímica de baterias Metal-Ar
Permitir a caracterização química da superfície de eletrodos em regime dinâmico de operação. Esse é o objetivo de um dispositivo eletroquímico elaborado na Faculdade de Engenharia Química da Unicamp e que pode ser aplicado no uso de diferentes técnicas como Espectroscopia Raman, Difração de raios-X (DRX), Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR) e análises por transmitância.
O conhecimento da composição e transformação química de eletrodos aplicados em células eletroquímicas é essencial para propor mecanismos reacionais e melhorar a compreensão de como um material eletródico atua. No entanto, um desafio acontece quando o sistema eletroquímico não pode ser exposto à atmosfera, visto que as células voltadas a resolver tais dificuldades apresentam limitações como dimensões dos eletrodos ou necessidade de câmaras secundárias para realização das medidas.
A presente invenção visa resolver este problema por meio de um dispositivo eletroquímico que pode ser acoplado a outras células de forma a se tornar hermético. Trata-se de um aparelho específico para estudos de baterias Metal-Ar, com um design que facilita o acesso de moléculas de gás sobre o eletrodo, permitindo que as reações químicas ocorram de maneira mais eficiente e que também possibilita estudos com controle de fluxo de gás.
Entre suas principais características, ele possibilita análises em modo transmissão sem que a vedação da célula seja comprometida, o que é essencial para a caracterização de catalisadores bimetálicos suportados, mas também em modo de reflexão e absorção. Também permite o uso de lítio metálico ou sódio metálico como ânodo e dispõe de um sistema de vedação extremamente eficiente, sendo que a amostra não entra em contato com o ambiente externo e pode ser removida do dispositivo dentro de uma glove box.
O dispositivo ainda possui um sistema que permite substituir a janela transparente por vários materiais de espessura distinta, e uma segunda janela para análises por transmitância, facilitando sua adaptação para diferentes técnicas de caracterização. Como resultado, é possível utilizar a mesma célula para obtenção de uma variada gama de informações complementares, como composição, morfologia e estrutura do sistema em estudo.
