Título

ELETRODOS METÁLICOS PARA VOLTAMETRIA EM HALETOS CLORADOS FUNDIDOS

ELECTRODE MATERIALS FOR VOLTAMMETRY IN MOLTEN CHLORIDES HALIDES

Autoria

Vieira, Maria José Panichi; Rupp, Mirna Tamiozzo da Costa; Kohler, Hélio Marques

DOI

10.5151/2594-5327-0404

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Resumo

Neste trabalho é realizada a avaliação do comportamento e da performance de eletrodos de referência em uma mistura de haletos clorados fundidos. O estudo de eletrólitos de sais fundidos tem sido de relevância especialmente nas áreas de pilhas e baterias de alta densidade de energia. As principais propriedades desses eletrólitos são: boa condutividade elétrica e térmica, ponto de fusão relativamente baixo (até 723K), alta estabilidade química e compatibilidade com diversos eletrodos. O eletrólito de sais fundidos comumente utilizado em sistemas eletroquímicos é a mistura com composição eutética dos cloretos de lítio e potássio, que apresenta a melhor relação de condutividade elétrica e térmica. A estabilidade de diversos eletrodos de referência de primeira espécie foi avaliada em testes voltamétricos, em temperaturas superiores a 700 K, com o circuito aberto e de longa duração. Os ensaios desta pesquisa foram realizados em uma célula de teste num forno vertical com leitura digital em tempo real da temperatura e dos dados eletroquímicos, sendo analisados os seguintes materiais: prata, platina, níquel, molibdênio. Complementando os resultados voltamétricos foi avaliada a integridade estrutural dos eletrodos por meio da microscopia eletrônica de varredura. Dentre os eletrodos avaliados a prata apresentou os melhores resultados devido ao menor tempo de estabilização, boa sensibilidade voltamétrica, reprodutibilidade e maior resistência mecânica nas condições operacionais.

 

In this work the evaluation of reference electrodes performance and behaviour in molten chloride halides mixture was made. Molten salts have received great attention nowadays, especially in high energy density primary and secondary batteries. Molten electrolytes are generally charactherized by very high ionic conductance, low melt point (until 723 K), high chemical stability and compatibility with many electrodes. The most commonly used molten electrolyte in electrochemical systems is the lithium and potassium chlorides eutectic, with the ionic and thermal conductivy best rate. The stability of many first kind reference electrodes was evaluated in long duration open circuit voltammetry, in temperatures up to 700 K. The experiments in this research were carried in a test cell placed inside a vertical furnace having a real time data acquisition system for temperature and electrochemical data. The following materials were selected: silver, platinum, nickel and molybdenum. Besides the voltammetric results the electrode structural integrity was made by scanning electronic microscopy. The performance of silver was superior due to its shorter stabilization time, good sensitivity, reproducibility and high thermal mechanical resistance.

Palavras-chave

Eletrodos de referência; Sais fundidos; Pilhas de alta densidade de energia.

Reference electrodes; Molten salts; High energy density battery.