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Simulação computacional do meio eletrolítico de baterias secundárias de íons metálicos alcalinos e/ou alcalinos terrosos

Processo: 18/13867-6
Modalidade de apoio:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Data de Início da vigência: 10 de novembro de 2018
Data de Término da vigência: 09 de novembro de 2019
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Luis Gustavo Dias
Beneficiário:Rafael Maglia de Souza
Supervisor: Mikko Karttunen
Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Instituição Anfitriã: Western University , Canadá  
Vinculado à bolsa:17/26102-5 - Simulação computacional do meio eletrolítico de baterias secundárias de íons metálicos alcalinos e/ou alcalinos terrosos, BP.DR
Assunto(s):Simulação de dinâmica molecular   Líquidos iônicos
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Dinâmica Molecular | Eletrólitos para Baterias Secundárias | líquidos iônicos | Modelagem Coarse-Grained | Química Teórica e Computacional

Resumo

Líquidos iônicos são sais fundidos a temperatura ambiente. Diferentes propriedades físico-químicas podem ser obtidas devido a imensa quantidade de cátions (orgânicos) e ânions que podem ser combinados. Há um grande interesse em aplicar essa classe de solventes como eletrólitos de baterias devido a sua estabilidade eletroquímica e térmica, na capacidade de dissolver e conduzir íons tipicamente usados em baterias secundárias (íons de metais alcalinos ou alcalinos terrosos) e ainda superam problemas encontrados nos eletrólitos das tradicionais baterias de lítio. Destaca-se o líquido iônico baseado no ânion [B(CN)4]- devido a sua apreciável pequena viscosidade, uma propriedade extremamente desejada para atuar como um meio eletrolítico em baterias. Além disso, meios eletrolíticos que contenham oligomeros de polietilenoglicol (glimas) favorecer uma diminuição na viscosidade e na formação de pares iônicos. Assim, líquidos iônicos que contenham o ânion [B(CN)4]- mais aditivos de glima na presença de Na+ e/ou K+ e/ou Mg2+ serão estudados por dinâmica molecular. O foco desse estudo é entender como cada um dos componentes afetam as propriedades estruturais, dinâmicas e de transporte. O estudo é um primeiro passo para um posterior design in silico de novos meios eletrolíticos visando baterias secundárias mais eficientes. As simulações serão feitas com campo de força em resolução all-atom, visando manter um balanço adequado entre uma boa descrição das interações intermoleculares a um custo computacional acessível. Depois disso, um campo de força coarse-grained (ELBA) será calibrado para explorar processos em maior escala espacial e temporal nos líquidos iônicos.

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Publicações científicas
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
DE SOUZA, R. M.; RATOCHINSKI, R. H.; KARTTUNEN, MIKKO; DIAS, L. G.. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 60, n. 2, p. 522-536, . (17/03204-7, 13/08166-5, 18/13867-6)
DE SOUZA, RAFAEL MAGLIA; AMARAL DE SIQUEIRA, LEONARDO JOSE; KARTTUNEN, MIKKO; DIAS, LUIS GUSTAVO. . JOURNAL OF CHEMICAL INFORMATION AND MODELING, v. 60, n. 2, p. 485-499, . (17/26102-5, 17/11631-2, 13/08166-5, 18/13867-6)
DE SOUZA, RAFAEL MAGLIA; LOURENCO, TUANAN C.; AMARAL DE SIQUEIRA, LEONARDO JOSE; KARTTUNEN, MIKKO; DA SILVA, JUAREZ L. F.; DIAS, LUIS GUSTAVO. . JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS, v. 338, . (18/21401-7, 17/26102-5, 17/11631-2, 19/23681-0, 18/13867-6, 19/18125-0)