| Processo: | 21/09387-1 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de abril de 2023 |
| Data de Término da vigência: | 11 de fevereiro de 2027 |
| Área de conhecimento: | Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos |
| Pesquisador responsável: | Hudson Giovani Zanin |
| Beneficiário: | Murilo Machado Amaral |
| Instituição Sede: | Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil |
| Empresa: | Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química (FEQ) |
| Vinculado ao auxílio: | 17/11958-1 - CINE - Divisão para Armazenamento de Energia Avançado, AP.PCPE |
| Bolsa(s) vinculada(s): | 23/11416-5 - Estudo de materiais cerâmicos derivados de precursores poliméricos, aplicados a baterias de lítio-enxofre, por técnicas de Raio-X in-situ., BE.EP.DR 23/11417-1 - Estudo sobre o desempenho de cátodos de baterias de lítio-enxofre contendo materiais cerâmicos derivados de precursores poliméricos, BE.EP.DR |
| Assunto(s): | Eletroquímica Baterias de lítio Enxofre Íons Lítio Eletrodos Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier Espectroscopia Raman Materiais cerâmicos Polímeros (materiais) |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Baterias de lítio-enxofre | Baterias de lítio-íon | Eletroquímica | Espectroscopia | Ftir | Materiais cerâmicos derivadas de polímeros | Eletroquímica |
Resumo Para desenvolver e aprimorar baterias de íon de lítio, é importante um melhor entendimento do comportamento eletroquímico dos eletrodos, dos eletrólitos e suas respectivas interfaces. A interface eletrodo/eletrólito geralmente apresenta a formação de uma camada de passivação no eletrodo. Essa camada, conhecida como SEI (do inglês Solid-Electrolyte Interface), atua como isolante eletrônico e condutor iônico. A SEI depende das condições dos eletrólitos e especialmente do catodo. Os materiais para cátodos podem ser inúmeros neste trabalho iremos focar em materiais de alta capacidade específica como LiMnO2 (LMO), LiNiO2 (LNO) e LiFePO4 (LFP) com a finalidade de encontrar alternativas para substituir cátodos que contenha cobalto. Além das baterias que são sistema de alta densidade de energia, estudaremos supercapacitores que são sistema de potência e complementam as primeiras. Em relação aos supercapacitores, um objetivo importante desse trabalho é estudar a degradação dos eletrodos de carbono em diferentes sistemas. Dentro deste contexto serão realizados: (a) síntese e caracterização de novos eletrodos assim como de eletrólitos, em supercapacitores e baterias; (b) a caracterização da interface entre o eletrodo e eletrólito; (c) estudo da evolução dos eletrodos e eletrólitos no transiente de potencial; (d) estudo de degradação do eletrodo e eletrólito em potenciais abusivos; e (e) a formação de filmes de passivação, como a camada SEI nas baterias de íon de lítio. A caracterização eletroquímica in-situ será feita com células de dois ou três eletrodos. Para complementar a investigação eletroquímica, o FTIR será empregada espectroscopia FTIR in-situ e operando para estes tipos de células pela primeira vez no Brasil. Para auxiliar na interpretação dos dados FTIR operando, técnicas de caracterização operando de suporte como espectroscopia Raman e análise de gases nos ajudarão a entender melhor os mecanismos envolvidos. Técnicas adjacentes como Raman, XPS, XRD ex situ tambem serão empregados em amostra como preparadas e post-mortem. (AU) | |
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