[pt] A evolução tecnológica e a necessidade de fontes de energia cada vez mais
eficientes e compactas alavancam os estudos eletroquímicos, no intuito de
desenvolver fontes primárias e secundárias mais duráveis e que suportem uma
maior carga de operação. Dentre as fontes eletroquímicas temos as primárias
(pilhas) e as secundárias (baterias). A diferença fundamental entre essas fontes é o
fato das baterias suportarem um número definido de ciclos de carga-descarga,
enquanto as pilhas sofrem um único ciclo de descarga após o qual devem ser
descartadas. É importante notar que a fonte deve ser adequada à aplicação para
qual foi desenvolvida. Assim, em alguns casos especiais, como sistemas de
emergência, aparatos militares e aeroespaciais, são necessárias fontes que
possuam longa vida de prateleira, alta confiabilidade e alta densidade de corrente.
Nesse contexto, enquadram-se as pilhas térmicas que são fontes primárias, nãorecarregáveis
e inertes à temperatura ambiente. No desenvolvimento das pilhas
térmicas o sistema de última geração funciona com anodos de liga de Lítio,
eletrólitos eutéticos de LiCl-KCl e catodos de FeS2. O objetivo deste trabalho foi
estudar uma rota de síntese pirometalúrgica a partir da reação de ustulação
sulfetante do Fe2O3 com enxofre vaporizado, para obtenção do FeS2 de alta
pureza, utilizado como despolarizante nas pilhas. As variáveis de estudo foram a
temperatura e o tempo de reação, além da temperatura de volatilização do enxofre
e, para avaliação dos resultados foram realizadas caracterizações dos produtos em
MEV e DRX, com auxílio do método quantitativo de Rietveld. Os resultados
obtidos mostraram uma conversão próxima de 90 % e uma alta dispersão de
tamanho de partículas devido à agregação das mesmas. Todavia, a desagregação
manual pode resultar em partículas menores adequadas à fabricação do catodo. / [en] The continuous evolution of new technologies and the requirement for more
efficient and compact power sources, justify many electrochemical researches in
order to develop new types of primary and secondary power sources achieving
longer operational lives and more density of energy. The primary power sources
are not capable of running on charges-discharges cycles and because of this have
to be discarded after the ending of electrochemical reactions (end of operational
life). On the other hand the secondary sources are capable of doing charges cycles
and therefore have a longer life. It is very important to realize that each kind of
power source should be proper to specific applications. Though, in some cases,
like emergency systems, military equipments and air and space features, it is
necessary to have long shelf life sources, high reliability and high density of
energy. For these special applications some sources called thermal batteries fit
very well and these are primary electrochemical sources, non-rechargeable and
inert at the room temperature. On the development of thermal batteries there was
consolidated the technology that uses lithium-alloy anodes, eutectic salt
electrolytes based on LiCl-KCl and FeS2 cathodes. The main goal of this work is
to study a pyrometallugical route for the synthesis of high purity FeS2 by the
reaction of vaporized sulfur and Fe2O3, for further constructions of thermal
batteries prototypes. The variables of the study are temperature and time of
reaction, besides the volatilizing temperature of sulfur. The analysis was done by
MEV and XRD within the Rietveld method. The results showed almost 90% but a
high dispersion of particles sizes. It is expected to obtain less dispersion of sizes
by disaggregation methods.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:18545 |
| Date | 21 October 2011 |
| Creators | GABRIEL EVANGELISTA MEDEIROS |
| Contributors | FRANCISCO JOSE MOURA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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