Desenvolvimento e estudo de materiais baseados em AgNbO3 para armazenamento de energia

Abstract

Agradeço primeiramente à Deus e a minha família. Expresso profunda gratidão ao meu orientador Prof. Dr. José de los Santos Guerra por me aceitar como sua aluna, por acreditar em mim para desenvolver esse trabalho.A minha coorientadora, Dra. Yanela Mendez González, por compartilhar seu imenso conhecimento, por ter sido extremamente prestativa, sem a qual essa dissertação não teria se materializado. Agradeço ao Dr. Atair Carvalho da Silva, por auxiliar e me acompanhar no laboratório, pela sua atenção, estando à disposição sempre para esclarecer dúvidas.Gostaria também de agradecer a todos os meus amigos e membros do Grupo de Ferroelétricos e Materiais Multifuncionais (GFeMM) pelas interessantes discussões.Por fim, às agências de fomento CNPq e FAPEMIG, pelo suporte financeiro e em especial à CAPES pela bolsa de auxílio para a realização da pesquisa. RESUMODevido à alta toxicidade e problemas ambientais causados por materiais que contêm chumbo em sua composição, a busca por materiais alternativos sem chumbo está se tornando um campo de pesquisa em evolução. Em razão disso, uma série de materiais sem chumbo, que exibem altas densidades de armazenamento energia, foram desenvolvidos nos últimos anos destacandose, dentre eles, o niobato de prata (AgNbO3 -AN). Sendo assim, este trabalho foi realizado com objetivo de sinterizar cerâmicas baseadas em Ag(1-3x)LaxNbO3, puras e dopadas, considerando diferentes concentrações de lantânio (La), onde x = 0; 0,005; 0,010 e 0,015, através do método de reação de estado sólido. As propriedades estruturais foram sistematicamente investigadas em temperatura ambiente pelas técnicas de difração de raiosX (DRX) e Espectroscopia Raman. O resultado do DRX confirmou a formação da estrutura perovskita com simetria ortorrômbica para todas as composições estudadas, sem a presença de fases secundárias. Os espectros Raman revelaram modificação estrutural com a inclusão do elemento dopante, em relação ao sistema AgNbO3 puro, apresentando modos adicionais na faixa de maiores números de onda (570−758 cm -1 ). Informações adicionais foram fornecidas pelo método de refinamento de Rietveld, bem como análise de Williamson Hall, a partir dos quais foi possível analisar com maior detalhe as características estruturais e microestruturais, respectivamente, em função da concentração de lantânio.Características microestruturais adicionais foram investigadas pela técnica microscopia eletrônica de varredura (MEV), revelando microestruturas homogêneas e tamanhos dos grãos em escala micrométrica (m) uniformemente distribuídos para todas as composições estudadas.