Estudo de correlações estrutura/propriedade em vidros e vitrocerâmicas para armazenamento de energia por técnicas de RMN de estado sólido

Resumo

O objetivo principal do projeto é estudar as relações entre estrutura e dinâmica de condutores iônicos rápidos para aplicação como eletrólitos sólidos e eletrodos. As propriedades físicas relevantes destes materiais serão controladas visando aumentar a capacidade de armazenamento de energia e reversibilidade. A proposta foca na caracterização estrutural e dinâmica de sistemas eletrolíticos super-iônicos de vitrocerâmicas onde os íons de lítio e sódio possuam alta mobilidade. Estes sistemas, que se cristalizam na estrutura hexagonal conhecida como Na-Super Ion Conductor (NASICON), serão derivados das fases super-iônicas MTi 2 (PO 4 ) 3 (M = Li, Na). Para a análise das amostras e caracterização dos movimentos iônicos nestes sistemas, técnicas de Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de alta resolução serão utilizadas. Técnicas de RMN de ressonância multinuclear única e dupla serão usadas para investigar em detalhes o ambiente dos íons da matriz vítrea ( 31 P, 29 Si, 27 Al, 119 Sn) e os íons móveis 6/7 Li, 23 Na) na fase vítrea e sua evolução durante processos de cristalização. Ainda, a dinâmica local dos íons móveis será estudada pela variação térmica da largura de linha do sinal de RMN e, com o uso de funções de correlação multidimensionais, esta dinâmica será correlacionada propriedades estruturais dos materiais. Neste sentido, caracterizaremos o efeito da substituição isovalente e aliovalente na matriz vítrea e a mistura de íons alcalinos nos sítios catiônicos e correlacionaremos os resultados com medidas de condutividade elétrica.