Spray-pirólise como uma rota alternativa para a fabricação de filmes termoelétricos

Atualmente, o avanço em fontes alternativas de energia é um tópico de pesquisa crucial considerando o desenvolvimento humano devido a alguns aspectos de senso comum, como o aumento do consumo global de energia e o impacto negativo da queima de combustíveis fósseis. Além das fontes de energia limpa baseadas na geração de energia eólica e solar, a conversão termoelétrica a partir do calor residual também é uma opção para diversas aplicações.

Explorando a versatilidade da técnica de spray-pirólise, fabricamos filmes finos policristalinos de cobaltita de sódio (Na_xCoO₂) em uma ampla faixa de composição x de sódio. Modulando as condições de síntese, obtivemos tanto filmes da fase γ-Na_xCoO₂ como de Co­₃O₄ dopados com Na, identificados pelo casamento das técnicas de difração de raios-X e espectroscopia Raman. Nossos estudos, publicados recentemente na revista Surfaces and Interfaces mostram um alto coeficiente Seebeck (da ordem de centenas de μV/K)  ainda que com resistividade elétrica elevada, fornecendo um fator de potência de ∼3,3 µW/K²m para x = 0,93. Ainda que seja necessário avançar na otimização, o uso desta técnica permite a confecção de filmes em um método de escala industrial, rápido e viável economicamente para a produção de camadas termoelétricas do tipo-p de NaCoO₂. Este estudo foi conduzido pelo Prof. Marcio Peron Franco de Godoy com a colaboração dos pesquisadores Ana Luiza Costa Silva e Ariano D. Rodrigues (UFSCar) e Maurício Morais de Lima Jr, Mohammad A. Nasiri e Andres Cantarero (Universidade de Valência)