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Dinâmica molecular de materiais iônicos híbridos para baterias de lítio

Processo: 08/08670-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de março de 2009 - 28 de fevereiro de 2013
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Leonardo José Amaral de Siqueira
Beneficiário:Leonardo José Amaral de Siqueira
Instituição-sede: Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas (ICAQF). Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Campus Diadema. Diadema , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):13/01382-4 - Estudos computacionais de materiais de interesse em energia, AV.EXT
Bolsa(s) vinculada(s):11/11317-0 - Dinâmica molecular de eletrólitos para bateria de lítio formados por líquidos iônicos, BP.IC
11/11649-2 - Preparação e estudo físico-químico de líquidos iônicos formados por cátions de amônio Quaternário com cadeia lateral contendo segmentos de oxietileno, BP.IC
09/01759-5 - Dinâmica molecular de materiais iônicos híbridos para baterias de lítio, BP.JP
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular  Líquidos iônicos  Materiais híbridos  Química teórica  Baterias  Lítio 
Publicação FAPESP:http://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_297_217_218.pdf

Resumo

Líquidos iônicos são capazes de dissolver íons, por exemplo, sais de lítio, possibilitando sua aplicação como eletrólitos para baterias. Os eletrólitos formados pela dissolução de sais de lítio em líquidos iônicos possuem alta tendência de formar agregados iônicos, devido à forte interação do Li+ com os ânions. Este efeito acarreta baixa condutividade iônica do eletrólito, o que é indesejável para a aplicação em baterias. Portanto, novos materiais que possam diminuir a interação dos íons Li+ com os ânions são altamente desejados neste contexto. Desta forma, estamos propondo neste projeto, simulação computacional de novos materiais que apresentam potencial para diminuir a formação dos agregados iônicos. Os novos materiais alvos de estudo deste projeto envolve líquidos iônicos cuja cadeia lateral nos cátions apresenta número variável de segmentos (-CH2CH2O-)n, em que n=2,4 ou 6. A presença de átomos de oxigênio na cadeia lateral permitiria a interação com os cátions Li+, o que diminuiria a formação dos agregados mencionados anteriormente. Nanocompósitos de argilas com poli(oxietileno), PEO, mostraram aumento de condutividade iônica a temperatura ambiente em relação ao eletrólito PEO/LiBF4. Vislumbrando uma possível aplicação de sistemas híbridos formados por líquidos iônicos e argilas como eletrólitos para baterias idealizamos a segunda parte desta proposta. A terceira parte deste projeto envolverá a proposição de modelos polarizáveis para líquidos iônicos a partir de dados de simulações ab initio. Os potenciais de interação serão obtidos pelo procedimento estudado pelo proponente durante seu estágio de pós-doutorado no grupo do Prof. Paul A. Madden na University of Edinburgh. (AU)

Publicações científicas (5)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DUARTE, DANIEL; SALANNE, MATHIEU; ROTENBERG, BENJAMIN; BIZETO, MARCOS A.; SIQUEIRA, LEONARDO J. A. Structure of tetraalkylammonium ionic liquids in the interlayer of modified montmorillonite. JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, v. 26, n. 28 JUL 26 2014. Citações Web of Science: 8.
SALANNE, MATHIEU; SIQUEIRA, LEONARDO J. A.; SEITSONEN, ARI P.; MADDEN, PAUL A.; KIRCHNER, BARBARA. From molten salts to room temperature ionic liquids: Simulation studies on chloroaluminate systems. FARADAY DISCUSSIONS, v. 154, p. 171-188, 2012. Citações Web of Science: 36.
SIQUEIRA, LEONARDO J. A.; RIBEIRO, MAURO C. C. Charge ordering and intermediate range order in ammonium ionic liquids. Journal of Chemical Physics, v. 135, n. 20 NOV 28 2011. Citações Web of Science: 44.
MONTEIRO, MARCELO J.; ANDO, ROMULO A.; SIQUEIRA, LEONARDO J. A.; CAMILO, FERNANDA F.; SANTOS, PAULO S.; RIBEIRO, MAURO C. C.; TORRESI, ROBERTO M. Effect of SO2 on the Transport Properties of an Imidazolium Ionic Liquid and Its Lithium Solution. Journal of Physical Chemistry B, v. 115, n. 31, p. 9662-9670, AUG 11 2011. Citações Web of Science: 12.
DA SILVA, ELAINE F.; SIQUEIRA, LEONARDO J. A.; ALVES, WAGNER A. Monitoring the 1160 cm(-1) band of pyridazine to investigate complexes with formamide. VIBRATIONAL SPECTROSCOPY, v. 55, n. 2, p. 273-278, MAR 2011. Citações Web of Science: 0.

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