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Modificação de superfície de catodos para baterias de íon lítio: estudos da interface eletrodo/eletrólito

Processo: 19/07638-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2019
Vigência (Término): 30 de junho de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Roberto Manuel Torresi
Beneficiário:Ivonne Eliana Monje López
Supervisor no Exterior: Daniel Belanger
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : Université du Québec à Montréal (UQÀM), Canadá  
Vinculado à bolsa:17/20043-7 - Nanopartículas para a formação de silício poroso e como aditivos condutores para anodo em baterias de iões de lítio, BP.PD
Assunto(s):Eletroquímica   Superfícies   Baterias de íon-lítio   Segurança   Tecnologia de baixo custo

Resumo

Modificação de superfície de catodos para baterias de íon lítio. Estudos da interface eletrodo/eletrólito. A demanda crescente por sistemas de armazenamento de alta energia estimulou o interesse em pesquisas extensivas em baterias de íons de lítio (LIBs). Embora as LIBs comerciais para dispositivos elétricos portáteis estejam no mercado há mais de duas décadas, as baterias de íons de lítio para veículos elétricos e veículos elétricos híbridos plug-in estão sob desenvolvimento comercial ativo. O principal desafio remanescente é desenvolver baterias de segurança e de baixo custo com altas densidades de energia e potência, bem como longa vida útil, uma vez que a autonomia do veículo elétrico é diretamente proporcional à capacidade da bateria. Para resolver esses desafios, atualmente existe um enorme interesse na substituição dos componentes atuais da bateria por materiais com melhor desempenho, especialmente naqueles para serem usados como catodos e eletrólitos. Neste projeto, vamos nos concentrar no cátodo e sua interação com diferentes eletrólitos. Primeiramente, serão avaliados três cátodos comerciais que serão modificados em diferentes condições. Em segundo lugar, será explorada a interface eletrodo-eletrólito formada quando os catodos estão em contato com eletrólitos tradicionais (baseados em combinações de carbonatos de alquila lineares e cíclicos) e com diferentes líquidos iônicos sintetizados em nosso laboratório. Além disso, aspectos relacionados à degradação de íons de lítio, bem como determinar como os eletrodos ou interfaces envelhecem com o tempo, sob condições de ciclagem ou armazenamento, serão estudados por meio de estudos convencionais e post-mortem das baterias. Essa combinação tem sido raramente estudada na literatura, principalmente considerando que tanto o método de revestimento e os eletrólitos são desenvolvidos exclusivamente em nosso laboratório. (AU)

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