Propriedades elétricas do óxido de alta entropia (Mg,Co,Ni,Zn)1-xLixO (x=0,3)

• Processo: 23/02263-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Lilian Menezes de Jesus
• Beneficiário: Gregório Sant'Anna
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Entropia Materiais cerâmicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: condutores iônicos | Entropia | Mecanismos de Condução | solução sólida | Materiais Cerâmicos

Resumo

Os óxidos de alta entropia constituem uma nova classe de materiais, nos quais é possível a obtenção de uma solução sólida que não é prevista no diagrama de fases dos elementos constituintes. O compartilhamento de um mesmo sítio da estrutura cristalina por mais de quatro cátions gera uma alta entropia de configuração, que pode ser capaz de estabilizar a solução sólida. Além disso, as interações entre os vários cátions podem levar a novas e inesperadas propriedades. Deste modo, estes materiais são de grande interesse tanto tecnológico quanto científico, pois ainda não são claros os mecanismos físicos pelos quais as propriedades se manifestam. Neste projeto, propõe-se investigar as propriedades elétricas de cerâmicas do sistema (Mg,Co,Ni,Zn)1-xLixO (x=0,3). Este óxido de alta entropia foi sintetizado pela primeira vez em 2020, em um trabalho no qual foi demonstrado o seu potencial como material ativo em eletrodos de baterias de íons lítio. Contudo, ainda não há relatos da investigação das propriedades elétricas deste material na forma de corpos cerâmicos. A espectroscopia de impedância em uma ampla gama de frequências e temperaturas será aplicada para avaliar os processos de condução de carga, determinando-se se a condução elétrica se dá, principalmente, via portadores eletrônicos, iônicos ou se a condução é mista. Além disso, serão feitas as correlações cabíveis entre a resposta elétrica e a microestrutura dos materiais produzidos. O estudo das propriedades elétricas das cerâmicas em nível microsestrutural proposto aqui é de fundamental importância para que se avance no entendimento da fenomenologia por trás de tais propriedades e, consequentemente, na aplicação do (Mg,Co,Ni,Zn)1-xLixO em dispositivos eletroeletrônicos, especialmente de armazenamento de energia, como baterias de íons lítio.