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Controle e impacto da umidade em solventes usados no preparo de eletrólitos de baterias Li-O2

Processo: 20/05626-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de setembro de 2020
Vigência (Término): 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química
Pesquisador responsável:Gustavo Doubek
Beneficiário:Guilherme Eduardo Ignacio
Instituição-sede: Faculdade de Engenharia Química (FEQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:17/11958-1 - Divisão para armazenamento de energia avançado, AP.PCPE
Assunto(s):Armazenamento de energia   Solventes   Baterias   Eletrólitos   Lítio   Adsorção   Análise química   Gravimetria

Resumo

O desenvolvimento de dispositivos para armazenamento de energia tem se destacado pela necessidade de geração de energia renovável e perene. As baterias Lítio-O2 entram neste contexto apresentando uma capacidade teórica superior à Lítio-íon juntamente com muitos desafios para sua implementação como um dispositivo comercialmente viável. Dentre os desafios, para as baterias apróticas, destaca-se o controle da umidade do sistema, principalmente no eletrólito, assim como o entendimento da influência da água na performance e funcionamento desses dispositivos. Desta forma, este projeto de iniciação científica tem como objetivo investigar a adsorção de água usando zeólita 3Å como método de secagem para os solventes DMSO e TEGDME e correlacionar a presença de água com a capacidade gravimétrica, assim como a morfologia e composição dos produtos de descarga de baterias Lítio-O2. A primeira etapa envolve, portanto, estudos para otimizar as variáveis massa de zeólita e tempo de adsorção para remoção de água nos solventes DMSO e TEGDME, assim como a determinação dos parâmetros cinéticos para esse processo. Na sequência, testes de descarga prolongada, com subsequente caracterização química e morfológica dos eletrodos ensaiados fornecerá informações para um maior entendimento da influência da água presente no eletrólito na performance das baterias de lítio-O2. Com os resultados de adsorção será possível controlar de forma mais precisa a produção dos dispositivos, otimizando o uso de peneira molecular assim como o tempo experimental. O estudo complementar nas baterias trará informações relevantes para o grupo de pesquisa e para o estado da arte no estudo de baterias.