Desenvolvimento de células de baterias de íons-lítio contendo eletrodo anódico de óxido lamelar de vanádio modificado com nióbio (vno) e eletrodo catódico de fosfato de ferro litiado (lfp) de com fácil reciclagem

• Processo: 24/06010-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2026
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Décio Batista de Freitas Neto
• Beneficiário: Décio Batista de Freitas Neto
• Empresa: Teiu Pesquisa e Desenvolvimento em Energia Ltda
• CNAE: Fabricação de produtos cerâmicos não-refratários não especificados anteriormente ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências físicas e naturais
• Município: Ribeirão Preto
• Pesquisadores principais: João Victor Bonaldo Rodrigues Rocha
• Pesquisadores associados: Herenilton Paulino Oliveira ; Herenilton Paulino Oliveira ; Paulo Olivi ; Paulo Olivi
• Vinculado ao auxílio: 22/07627-8 - Desenvolvimento de um eletrodo anódico de óxido lamelar de vanádio modificado com nióbio com excelente desempenho em baterias de íons de lítio e fácil reciclagem, AP.PIPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/09578-2 - Produção e validação de células de baterias de íons-lítio contendo eletrodo anódico de óxido lamelar de vanádio modificado com nióbio e eletrodo catódico de lfp de com fácil reciclagem., BP.TT; 24/17800-4 - Desenvolvimento de células de baterias de íons-lítio contendo eletrodoanódico de óxido lamelar de vanádio modificado com nióbio (vno) e eletrodocatódico de fosfato de ferro litiado (lfp) de com fácil reciclagem, BP.PIPE
• Assunto(s): Baterias Eletrodos Lítio Nióbio Vanádio Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bateria | eletrodo | fostado de ferro litiado | Lítio | Niobio | Vanádio | Eletroquímica

Resumo

O mercado de armazenamento de energia, com destaque para as baterias, tem assumido papel de destaque no cenário global nas últimas décadas. Isso se deve à crescente adoção de energias renováveis e à eletrificação das frotas de veículos em todo o mundo. Fontes de energia limpa, como a eólica e a solar, necessitam de sistemas de armazenamento eficazes como as baterias estacionárias para garantir a plena utilização da energia gerada, formando assim redes conhecidas como smartgrids. Além de desempenharem papel fundamental em setores do mercado como drones e dispositivos eletrônicos portáteis, as baterias estão ganhando espaço cada vez maior na indústria automotiva, cujos principais players globais estão em processo de transição de frotas movidas a combustíveis fósseis para frotas eletrificadas, atendendo a metas ambiciosas estabelecidas tanto pelo setor privado quanto por políticas governamentais. Diante desta conjuntura, torna-se urgente para a indústria de baterias investir em inovação tecnológica, com o intuito de produzir dispositivos cada vez mais eficientes e acessíveis, e que ofereçam maior autonomia e potência. Neste contexto, apresentamos a proposta de desenvolvimento de uma nova arquitetura de eletrodos para células eletroquímicas do tipo pouch-cell, visando sua aplicação em baterias de lítio. Esta arquitetura é composta por um novo ânodo de VNO (óxido de vanádio e nióbio) e um cátodo de LFP (fosfato de ferro litiado). O novo material de VNO demonstrou uma capacidade de armazenamento superior em comparação com as tecnologias atualmente disponíveis, alcançando até 600 mAh/g em condições ideais, além de apresentar boa estabilidade eletroquímica. Além disso o material possui promissora viabilidade no processo de recondicionamento/reciclagem após o fim da primeira vida útil. Por sua vez, o LFP é produzido a partir de subprodutos de mineração, o que tem um impacto significativo na pegada de carbono da tecnologia, contribuindo para a redução do impacto ambiental na produção do material. Este projeto visa oferecer ao mercado nacional produtos com maior valor agregado, desempenho superior e menor impacto ambiental, contribuindo para a diminuição da dependência tecnológica nacional em questões estratégicas e fortalecendo o ecossistema nacional de inovação. (AU)