Condutividade iônica de vitrocerâmicas NASICON obtidas a partir de diferentes tratamentos térmicos

• Processo: 17/16765-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2017
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2018
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Ana Candida Martins Rodrigues
• Beneficiário: Amanda Daniele Fulanetto
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07793-6 - CEPIV - Centro de Ensino, Pesquisa e Inovação em Vidros, AP.CEPID
• Assunto(s): Fontes alternativas de energia Armazenamento de energia Condutividade iônica Compostos com estrutura NASICON Espectroscopia de impedância Tratamento térmico Alta temperatura Vitrocerâmica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Condução iônica | eletrólito sólido | espectroscopia de impedancia | Estrutura NASICON | vidro | VitroCerâmica | Vidros e cerâmicas

Resumo

Devido à busca constante por fontes alternativas de energia e formas de armazenamento da mesma, as baterias de sódio são promissoras devido ao baixo custo do sódio, alta disponibilidade na natureza e baixa toxicidade. Portanto, o desenvolvimento de materiais com alta condutividade iônica do íon sódio para uso como eletrólitos sólidos em baterias é de grande interesse tecnológico. Nesse contexto, os materiais com estrutura NASICON são amplamente investigados para aplicações como eletrólito sólido, uma vez que esta estrutura possui canais que permitem o deslocamento de portadores de carga com baixa energia de ativação. Tem se observado em um estudo realizado no Laboratório de materiais vítreos da UFSCar que vitrocerâmicas com estrutura NASICON da série Na1+xAlxTi2-x (PO4)3 apresentam condutividades adequadas (da ordem de 10-3 (&. cm) -1 em 300°C) para serem usadas como eletrólitos sólidos, em baterias de sódio operando em temperaturas média. Em trabalhos anteriores no grupo, as melhores condutividades foram verificadas nas vitrocerâmicas de composição Na2,0Al1,0Ti1,0 (PO4)3 e Na2,2Al1, 2Ti0,8(PO4)3. Nesse sentido, para melhorar ainda mais a condutividade destes materiais, o presente trabalho propõe-se a sintetizar vitrocerâmicas dessas composições a partir de tratamentos térmicos realizados em vidros precursores em temperaturas superiores à temperatura de cristalização de cada vidro para promover um aumento no tamanho de grão das vitrocerâmicas, diminuído a área interfacial e, portanto, a contribuição de contorno de grão e assim tentar melhorar os valores de condutividade iônica já obtidos. (AU)