Made available in DSpace on 2016-06-02T19:12:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6383.pdf: 2742883 bytes, checksum: 5112e9843584df5fa969b2e48a183ced (MD5) Previous issue date: 2014-09-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Fossil Fuels have been used for more than a century as energy sources and vectors. Albeit their high energy densities and easy transport and containment, their availability is limited and they are notorious local pollution and global warming drivers, delivering no sustainability. Hydrogen Fuel Cells are a promising alternative for its substitution. However, more technological development is necessary for the production, conversion and especially for the storage of Hydrogen. Several materials absorb hydrogen, storing it through physical or chemical bonds. Innumerous research efforts have been conducted for the discovery of new such materials and for the enhancement of their hydrogen storage properties. The present work attempted to quantify these efforts through Scientometrics, revealing their time evolution, main material classes and work strategies of countries and institutions. Scientific Publications in the field were collected and processed by Text Mining associated with Bibliometrics. Technological Indicators were elaborated and analyzed with Technological Forecasting and Competitive Intelligence tools. We mapped the time evolution of the publications in the field, in the Materials Classes and in the main countries, the concentration of efforts per Country, and the main Institutions per Materials Class. From 2010 we observed a reduction in the number of Publications, related to the frustration of the exaggerated expectancies generated in the previous decade s Hydrogen Hype, associated with the transfer of efforts to Battery based Electrical and Hybrid Vehicles. Among the Materials classes, Metal Organic Frameworks stood out for their highest number of publications and growth, although its research only recently gained momentum. The main Countries were split into those that showed a recent growth in the number of publications and those that stagnated after 2010. From the general analysis of the field and the strategies of the main countries and research institutions, we expect to support decision making in the field, concerning amongst others: the allocation of human and monetary resources, effort directing, partnership formation and benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking. / Combustíveis fósseis vêm sendo utilizados há mais de um século como fontes de energia e vetores energéticos. Apesar das altas densidades energéticas e fáceis transporte e contenção, sua disponibilidade é limitada e ocasionam poluição local e aquecimento global, não entregando sustentabilidade. Células a Combustível a Hidrogênio são uma alternativa promissora para sua substituição. No entanto, são necessários aprimoramentos tecnológicos na produção, conversão e especialmente no armazenamento do Hidrogênio. Diversos materiais absorvem hidrogênio, armazenando-o por adsorção ou quimicamente no estado sólido. Inúmeras pesquisas vê sendo realizadas para a descoberta e a melhoria das propriedades destes materiais. O presente trabalho buscou quantificar estas pesquisas através da Cientometria, revelando sua evolução temporal, as principais classes de materiais e as estratégias de atuação de países e instituições. Partindo de publicações científicas da área, utilizamos a Mineração de Textos associada à Bibliometria, elaborando Indicadores Tecnológicos e os analisando através da Prospecção Tecnológica e da Inteligência Competitiva. Mapeamos a evolução das publicações em todo o campo, nas classes de materiais e nos principais países, a concentração de esforços por país e as principais instituições por classe de materiais. Observamos a partir de 2010 uma redução no crescimento das publicações, relacionada à frustração das expectativas exageradas da década anterior e ao redirecionamento das atenções para veículos elétricos e híbridos a bateria. Entre as classes de materiais, destacaram-se as Redes Metalorgânicas por seu surgimento recente e crescimento acelerado. Os principais países se dividiram entre os que apresentaram crescimento recente e os que apresentaram estagnação após 2010. A partir da análise geral do setor e das estratégias dos principais países e principais instituições de pesquisa, esperamos apoiar a tomada de decisões na área, por exemplo, na alocação de recursos humanos e financeiros, direcionamento de esforços, formação de parcerias e benchmarking.

Este trabalho consiste na análise da modificação superficial da liga armazenadora de hidrogênio, MmNi3,4Co0,8Al0,8, através de óxidos de Cobre, Níquel e Cobalto, utilizando-se para tanto o método sol-gel. As técnicas de caracterização usadas para o recobrimento obtido, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Redução Térmica Programada (RTP), permitiram a observação de uma \"rede\" formada pelos óxidos presentes nos recobrimentos que proporcionam a aglomeração das partículas da liga, sem contudo, impedir a interação de hidrogênio com o material. O estudo do comportamento eletroquímico do recobrimento foi realizado pelas técnicas de Voltametria Cíclica , Ciclos Galvanostáticos de Carga e Descarga e Espectroscopia de Impedância. Foi possível verificar que a camada de óxidos formada pelo recobrimento através do método sol-gel melhora o desempenho da liga: em relação a sua capacidade de descarga que é significativamente aumentada, principalmente no recobrimento por óxido de cobalto e também em relação a proteção contra a pulverização do material, que proporciona maiores números de ciclos de carga e descarga / This work consists in the analysis of the surface modification of the hydrogen storage alloy, MmNi3,4Co0,8Al0,8, threugh Copper, Nickel and Cobalt oxides, using for this the sol-gel method. The characterization techniques used for the obtained surfase modification (SEM and TPR) allowed the observation of a \" net \" formed by the presents oxides in the surface modification that provides the gathering of the alloys particles, without however, to harm the hydrogen interaction with the material. The study of the electrochemical behavior of the surface modification was carried out by the techniques of Cyclic Voltammetry, Charge/Discharge cycles and Electrochemical Impedance. It was possible to verify that the oxides of layer formed by the surface modification for the sol-gel method improves the alloy performance: in relation to its discharge capacity that is significantly increased, mainly in the surface modification by oxide of cobalt, and also in relation to the protection against the deterioration of the material, that provides higher numbers of cycles charge and discharge

Este trabalho consiste na análise da modificação superficial da liga armazenadora de hidrogênio, MmNi3,4Co0,8Al0,8, através de óxidos de Cobre, Níquel e Cobalto, utilizando-se para tanto o método sol-gel. As técnicas de caracterização usadas para o recobrimento obtido, Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Redução Térmica Programada (RTP), permitiram a observação de uma \"rede\" formada pelos óxidos presentes nos recobrimentos que proporcionam a aglomeração das partículas da liga, sem contudo, impedir a interação de hidrogênio com o material. O estudo do comportamento eletroquímico do recobrimento foi realizado pelas técnicas de Voltametria Cíclica , Ciclos Galvanostáticos de Carga e Descarga e Espectroscopia de Impedância. Foi possível verificar que a camada de óxidos formada pelo recobrimento através do método sol-gel melhora o desempenho da liga: em relação a sua capacidade de descarga que é significativamente aumentada, principalmente no recobrimento por óxido de cobalto e também em relação a proteção contra a pulverização do material, que proporciona maiores números de ciclos de carga e descarga / This work consists in the analysis of the surface modification of the hydrogen storage alloy, MmNi3,4Co0,8Al0,8, threugh Copper, Nickel and Cobalt oxides, using for this the sol-gel method. The characterization techniques used for the obtained surfase modification (SEM and TPR) allowed the observation of a \" net \" formed by the presents oxides in the surface modification that provides the gathering of the alloys particles, without however, to harm the hydrogen interaction with the material. The study of the electrochemical behavior of the surface modification was carried out by the techniques of Cyclic Voltammetry, Charge/Discharge cycles and Electrochemical Impedance. It was possible to verify that the oxides of layer formed by the surface modification for the sol-gel method improves the alloy performance: in relation to its discharge capacity that is significantly increased, mainly in the surface modification by oxide of cobalt, and also in relation to the protection against the deterioration of the material, that provides higher numbers of cycles charge and discharge