Revista de acesso livre no site www.ufcg.edu.br Revista Eletrônica de Materiais e Processos, v. 11, n. 2 (2016) 54–57 ISSN 1809-8797 *Email: oliveiravilar@gmail.com (E. O. Vilar) Grafeno: Uma revisão sobre propriedades, mecanismos de produção e potenciais aplicações em sistemas energéticos J. E. D.Vieira Segundo 1 , E. O. Vilar 2* 1 Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande, etimogenes@gmail.com 2 Unidade Acadêmica de Engenharia Química, Universidade Federal de Campina Grande, oliveiravilar@gmail.com * Laboratório de Engenharia Eletroquímica, Av. Aprígio Veloso, 882, Bloco CX, Bodocongó, Campina Grande, PB - CEP 58429-140, (83) 2101 1314 (Recebido em 05/11/2015; revisado em 26/12/2015; aceito em 24/02/2017) (Todas as informações contidas neste artigo são de responsabilidade dos autores) ______________________________________________________________________________________________________ Resumo: O grafeno é um material que tem despertado interesse em pesquisas das mais diversas áreas do conhecimento. Devido às suas excelentes propriedades físico-químicas, mecânicas, térmicas, elétricas e ópticas, pode ser utilizado em sistemas que abrangem desde dispositivos eletrônicos a células de energia solar. Este trabalho tem o objetivo de chamar atenção para um material bastante promissor e um tema que é de grande valia atualmente: eficiência energética. Portanto, as informações reunidas neste texto servem para um prévio entendimento das propriedades do grafeno, seus diversos métodos de síntese e algumas indicações de aplicações práticas baseadas em trabalhos publicados recentemente. Além disso, aborda um levantamento dos grupos de pesquisa no país que desenvolvem trabalhos relacionados ao grafeno. Palavras-chave: grafeno, sensor, supercapacitor, energia solar, bateria. ___________________________________________________________________________________________________ Abstract: Graphene is a material that has interested researches in different fields of knowledge. Due to its excellent physico-chemical, mechanical, thermal, electrical and optical properties, it can be used in systems ranging from electronic devices to solar cells. The aim of this work is to draw attention to a promising material and a topic that nowadays has a great value: energy efficiency. Therefore, the information gathered in this text serves for a previous understanding of the properties of graphene, its different methods of synthesis and some indications of practical applications based on recently published works. In addition, it includes a survey of research groups in Brazil that develop studies related to graphene. Keywords: graphene, sensing device, supercapacitor, solar energy, battery. ______________________________________________________________________________________________________ 1. Introdução A crescente demanda do consumo de energia mundial exige o desenvolvimento de sistemas e dispositivos de alto desempenho que possibilitem um consumo mais eficiente, além de evitar danos ao meio ambiente e esgotamento de recursos a longo prazo. Diante disso, crescem os esforços em pesquisa e desenvolvimento de novos materiais para utilização em sistemas de armazenamento de energia. Materiais à base de carbono têm sido o foco de diversos estudos recentes visando aplicações eletroquímicas, em virtude de suas propriedades, estrutura e abundância juntamente com o fato de serem ambientalmente benignos. Dentre esses materiais destaca-se o grafeno, alótropo mais recente do carbono. O grafeno é um material que consiste de uma folha plana de átomos de carbono, formando uma camada monoatômica. Sua estrutura eletrônica resulta em propriedades que traduzem uma resistência mecânica maior que a do aço, mobilidade eletrônica mais elevada que o silício, condutividade térmica mais alta que o cobre, área superficial maior que a observada para o grafite e ainda um material mais leve que tantos outros. A utilização do grafeno como um material integrante dos eletrodos de uma bateria, por exemplo, pode solucionar as limitações tanto das baterias como dos supercapacitores convencionais. Apesar de uma bateria armazenar uma grande quantidade de energia, a descarga não pode ser feita de forma rápida devido à sua densidade de potência relativamente pequena. Por outro lado, supercapacitores, que normalmente apresentam elevada densidade de potência, podem descarregar a energia num curto espaço de tempo, mas sua capacidade de armazenamento de energia é pequena. Baterias à base de grafeno, além de contornar esse problema, resultam em sistemas de menores dimensões e mais leves, com elevada densidade de energia e potência. Ao longo deste trabalho, as informações sobre as propriedades, estrutura, métodos de fabricação e aplicações do grafeno estão agrupadas para familiarizar o leitor com um material que vem sendo amplamente utilizado nas mais diversas áreas da ciência.