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Instabilidades eletroquímicas em baterias de íon lítio e lítio-oxigênio: uma investigação in operando

Processo: 19/18847-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de março de 2020
Vigência (Término): 31 de julho de 2023
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Raphael Nagao de Sousa
Beneficiário:Gabriel Floriano Costa
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/01817-9 - Desenho e controle de padrões eletroquímicos auto-organizados, AP.JP
Assunto(s):Eletroquímica   Baterias de íon-lítio   Lítio   Oxigênio   Dinâmica não linear

Resumo

O crescente uso de dispositivos móveis e veículos elétricos trouxe consigo como um dos maiores desafios da civilização contemporânea a necessidade de baterias que supram essa demanda energética. Recentemente, foram identificadas oscilações espontâneas de potencial durante o processo de descarga de baterias de íon lítio e lítio-oxigênio. Entretanto, os trabalhos apresentados não realizaram um estudo sistemático a respeito dos parâmetros que podem influenciar esse comportamento e o impacto das instabilidades na eficiência da bateria. Sabe-se que a dinâmica não-linear nesses sistemas se dá em condições afastadas do equilíbrio termodinâmico como resultado da interação entre instabilidades cinéticas e propriedades de transporte de massa. Compreender, portanto, o mecanismo reacional pode fornecer pistas importantes do nascimento e evolução dessa complexidade temporal, permitindo, consequentemente, o controle preciso e a prevenção de colapsos na eficiência da bateria. Assim, esse projeto propõe uma investigação in operando da cinética de reação eletroquímica de baterias íon lítio e lítio-oxigênio em regime oscilatório. Para tal, serão utilizadas técnicas de caracterização com resolução temporal para monitorar a emergência espontânea desses padrões e, dessa forma, extrair informações cinéticas e termodinâmicas que possam contribuir para o entendimento do processo. Com o desenvolvimento desse projeto espera-se obter um aprofundamento na compreensão de como determinados parâmetros experimentalmente acessíveis podem impactar na dinâmica não-linear observada durante a operação das baterias. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
PINTO, MARIA R.; COSTA, GABRIEL F.; MACHADO, EDUARDO G.; NAGAO, RAPHAEL. Self-Organization in Electrochemical Synthesis as a Methodology towards New Materials. CHEMELECTROCHEM, v. 7, n. 14 MAY 2020. Citações Web of Science: 0.

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