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Baterias de lítio-enxofre: nova geração no desenvolvimento de eletrodos positivos baseados em compósitos de MOFs/enxofre

Processo: 19/09341-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2019
Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Roberto Manuel Torresi
Beneficiário:Breno Luiz de Souza
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):21/11814-5 - Investigações in-situ e in-operando de sistemas porosos aplicados a baterias de lítio/enxofre, BE.EP.DR
Assunto(s):Eletroquímica   Baterias de íon-lítio   Estruturas metalorgânicas   Enxofre
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Baterias de lítio enxofre | enxofre | MOFs | Eletroquímica

Resumo

As crescentes preocupações sobre a crise de energia devido ao esgotamento dos combustíveis fósseis, bem como o aquecimento global causado pelo crescente nível de CO2 atmosférico, tem estimulado o desenvolvimento e a inserção de novas tecnologias que envolvam fontes renováveis para a diversificação da matriz energética, o que consiste em uma das tendências mundiais. As baterias são bastante utilizadas para o armazenamento da energia gerada, em especial as baterias de Lítio-Enxofre, uma vez que o enxofre possui alta capacidade teórica, alta densidade de energia, além de ser abundante e de baixo custo. No entanto alguns desafios precisam ser superados no desenvolvimento de Li-S como o efeito "shuttle" causado pela dissolução dos polisufetos formados, a expansão após a litiação e a propriedade isolante do enxofre. O encapsulamento do enxofre em bases porosas como em Metal-Organic Frameworks (MOF's) se mostram um caminho promissor. Assim, a proposta desse plano de trabalho dirige ao desenvolvimento de materiais eletroativos baseados em MOF's e enxofre para aplicação de células de Li-S. Os compostos serão caracterizados físico-quimicamente por técnicas de avaliação estrutural, além de serem testados eletroquimicamente como eletrodos positivos em baterias de Li-S visando o aumento na durabilidade e a capacidade de armazenamento das baterias de Li-S. (AU)

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Publicações científicas (8)
(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)
VITOR L. MARTINS; HERBERT R. NEVES; IVONNE E. MONJE; MARINA M. LEITE; PAULO F.M. DE OLIVEIRA; RODOLFO M. ANTONIASSI; SUSANA CHAUQUE; WILLIAM G. MORAIS; EDUARDO C. MELO; THIAGO T. OBANA; et al. An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries – part II. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 92, n. 2, . (17/10046-9, 17/20043-7, 19/09341-1, 17/15456-0, 13/22748-7, 19/02669-1, 18/23072-0, 15/26308-7, 18/11320-0, 17/15469-5)
MARTINS, VITOR L.; NEVES, HERBERT R.; MONJE, IVONNE E.; LEITE, MARINA M.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; ANTONIASSI, RODOLFO M.; CHAUQUE, SUSANA; MORAIS, WILLIAM G.; MELO, EDUARDO C.; OBANA, THIAGO T.; et al. An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries - Part I. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 92, n. 2, . (18/11320-0, 19/09341-1, 15/26308-7, 19/02669-1, 17/20043-7, 18/23072-0, 13/22748-7, 17/10046-9, 17/15456-0, 17/15469-5)
VITOR L. MARTINS; HERBERT R. NEVES; IVONNE E. MONJE; MARINA M. LEITE; PAULO F.M. DE OLIVEIRA; RODOLFO M. ANTONIASSI; SUSANA CHAUQUE; WILLIAM G. MORAIS; EDUARDO C. MELO; THIAGO T. OBANA; et al. An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries – Part I. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 92, n. 2, . (17/10046-9, 17/20043-7, 19/09341-1, 17/15456-0, 13/22748-7, 19/02669-1, 18/23072-0, 15/26308-7, 18/11320-0, 17/15469-5)
SOUZA, BRENO L.; CHAUQUE, SUSANA; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; EMMERLING, FRANZISKA F.; TORRESI, ROBERTO M.. Mechanochemical optimization of ZIF-8/Carbon/S-8 composites for lithium-sulfur batteries positive electrodes. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 896, n. SI, . (17/15456-0, 18/11320-0, 15/26308-7, 19/09341-1)
XAVIER, ISMAEL P. L.; LEMOS, LAURA L.; DE MELO, EDUARDO C.; CAMPOS, EDUARDO T.; DE SOUZA, BRENO L.; FAUSTINO, LEANDRO A.; GALANTE, DOUGLAS; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.. Mechanochemical hydroquinone regeneration promotes gold salt reduction in sub-stoichiometric conditions of the reducing agent. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 26, n. 15, p. 9-pg., . (23/01223-5, 22/04604-7, 20/14955-6, 22/03996-9, 19/09341-1)
SOUZA, BRENO L.; MUELLER, RAFAEL; KARDJILOV, NIKOLAY; HAERK, ENELI; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; MANKE, INGO; RISSE, SEBASTIAN; TORRESI, ROBERTO M.. Real-time insights into microporous thiophene polymer for lithium-sulfur batteries via operando X-ray imaging. Journal of Power Sources, v. 657, p. 11-pg., . (21/00675-4, 19/09341-1, 21/11814-5)
CHAUQUE, SUSANA; SOUZA, BRENO L.; SINTAKU, HELOISE M.; ANDO, ROMULO A.; TORRESI, ROBERTO M.. Unveiling the polysulfide-PPY interaction for enhanced lithium-sulfur battery performance. Electrochimica Acta, v. 475, p. 12-pg., . (22/10235-4, 18/11320-0, 19/09341-1, 21/00675-4)
MARTINS, VITOR L.; NEVES, HERBERT R.; MONJE, IVONNE E.; LEITE, MARINA M.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; ANTONIASSI, RODOLFO M.; CHAUQUE, SUSANA; MORAIS, WILLIAM G.; MELO, EDUARDO C.; OBANA, THIAGO T.; et al. An Overview on the Development of Electrochemical Capacitors and Batteries - part II. Anais da Academia Brasileira de Ciências, v. 92, n. 2, . (18/11320-0, 19/09341-1, 15/26308-7, 19/02669-1, 17/20043-7, 18/23072-0, 13/22748-7, 17/10046-9, 17/15456-0, 17/15469-5)
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SOUZA, Breno Luiz de. Materiais porosos para baterias de lítio-enxofre - síntese mecanoquímica e desempenho investigado por técnicas in situ e operando. 2024. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.