| Processo: | 17/20043-7 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado |
| Vigência (Início): | 01 de janeiro de 2018 |
| Vigência (Término): | 31 de dezembro de 2020 |
| Área do conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Química |
| Pesquisador responsável: | Roberto Manuel Torresi |
| Beneficiário: | Ivonne Eliana Monje López |
| Instituição Sede: | Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil |
| Vinculado ao auxílio: | 15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia, AP.TEM |
| Bolsa(s) vinculada(s): | 19/07638-7 - Modificação de superfície de catodos para baterias de íon lítio: estudos da interface eletrodo/eletrólito, BE.EP.PD |
| Assunto(s): | Nanopartículas Química de materiais Silício poroso |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Anode | Etching | lithium ion batteries | nanoparticles | porous silicon | Química de Materiais |
Resumo Atualmente, existe um interesse mundial em sistemas mais eficientes de armazenamento de energia e na substituição de motores de combustão interna por veículos elétricos ou híbridos. As baterias de íons de lítio (LIBs) podem fazer uma contribuição neste aspecto se atingirem o nível tecnológico necessário para sua utilização como baterias nos veículos supracitados. O silício poroso (PSi) é um dos materiais mais promissores a serem utilizados como ânodos em LIBS principalmente por sua capacidade de armazenar grandes quantidades de íons de lítio e elevada área superficial. Embora existam uma variedade de métodos para a formação de PSi, em termos de custos, apenas o Si metalúrgico (MG-Si) como precursor para a formação porosa pode ser comparável ao grafite tradicionalmente usado como ânodo, o qual e deve ser substituído por causa de sua limitada capacidade. Tradicionalmente, as nanopartículas (NPs)metálicas, como Ag, Au, Pd e Pt, foram utilizadas na formação porosa principalmente devido à sua capacidade de perfuração do wafer de silício através de eletro-dissolução (etching). No entanto, devido à sua origem, o MG-Si contém muitas mais impurezas do que o wafer de silício de partida e também, como um é pó, a eletro-dissolução não pode ser usado posteriormente. Portanto, pela primeira vez, este projeto propõe um método naõ electroquimico de dissolução catalisado por NPs de prata e cobre para a porosificação de MG-Si. As NPs de cobre são materiais de baixo custo que, em condições apropriadas, podem quebrar a superfície de Si, eliminando assim as impurezas presentes e, portanto contribuindo para a purificação de MG-Si. Além disso, como conseqüência da baixa condutividade elétrica do PSi, as nanopartículas metálicas condutoras podem ser incorporadas no PSi, melhorando assim o contato elétrico no ânodo. Como resultado, espera-se otimizar todos os parâmetros da síntese do compósito PSi para melhorar significativamente o desempenho da bateria. | |
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