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Mauricio Roberto Bomio Delmonte COORDENADOR(A)

Ciências Exatas e da Terra

Química

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Título do Projeto:desenvolvimento de materiais catódicos para aplicações em baterias de íons sódio
Resumo: Para uma expansão das tecnologias sustentáveis, o armazenamento eficiente de energia proveniente das fontes renováveis, requer um maior investimento em pesquisa e inovação em infraestrutura, na quais as baterias recarregáveis são tecnologias-chave da transição energética. As baterias de íons de lítio (BIL) são unanimidade em todos os dispositivos eletrônicos portáteis e veículos elétricos. Por outro lado, as baterias de íons de sódio (BIS), que possuem uma configuração semelhante as BIL, são alternativas ideais para armazenamento de energia em sistemas larga escala. As vantagens das BIS são que o sódio é um recurso abundante e os materiais catódicos podem ser fabricados com apenas metais de transição baratos. Os óxidos lamelares de sódio e metais de transição (NaxTMO2, TM=metal/s de transição), em especial o Na2/3Ni1/3Mn2/3O2, representam uma família importante de materiais catódicos com potencial para reduzir custos, aumentar a densidade de energia, elevar número de ciclos e melhorar a segurança das BiS. No entanto, esses materiais enfrentam vários desafios a serem superados, incluindo irreversibilidade por transformações de fase durante o ciclo, baixa estabilidade do ar, mecanismos complexos de compensação de carga e decomposição do eletrólito. Dentre os efeitos adversos, o mais deletério a bateria é a coexistência das fases P2(prismática) e O3(octaédrica), as quais reduzem a capacidade das BIS limitando sua aplicabilidade. Dentre as estratégias utilizadas para superar as desvantagens dessa classe de materiais, é a limitação da janela de voltagem a 4V, reduzindo a capacidade específica e a introdução de coatings de superfície, como Al2O3, NaPO3 e C que tem apontado como uma solução viável e eficaz na mitigação das desvantagens descritas. Neste projeto,pretende-se investigar a influência de coatings de NaNbO3 depositados sob a estrutura P2-Na2/3Ni1/3Mn2/3O2 para obtenção de materiais catódicos com elevada capacidade, como também elevar a janela de voltagem a 4,5V
Instituição/UF/País: Universidade Federal do Rio Grande do Norte - RN - Brasil
Vigência: Tue Dec 05 00:00:00 BRT 2023-Thu Dec 31 00:00:00 BRT 2026

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