| Processo: | 24/01031-1 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado |
| Data de Início da vigência: | 01 de outubro de 2024 |
| Data de Término da vigência: | 30 de março de 2025 |
| Área de conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química |
| Pesquisador responsável: | Hudson Giovani Zanin |
| Beneficiário: | Érick Alves Santos |
| Supervisor: | Johanna Nelson Weker |
| Instituição Sede: | Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil |
| Instituição Anfitriã: | SLAC National Accelerator Laboratory, Estados Unidos |
| Vinculado à bolsa: | 22/02222-0 - Desenvolvimento de protótipos pouch cells de baterias de lítio-enxofre (Li-S) em estado sólido-líquido com alta estabilidade e avançada escala de maturidade tecnológica., BP.DR |
| Assunto(s): | Baterias Catalisadores Radiação síncrotron Eletroquímica |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | baterias | Catalisador | in-situ | Lítio-Enxofre | Pouch Cell | síncrotron | Eletroquímica |
Resumo As baterias de lítio-enxofre (Li-S) destacam-se como sistemas de armazenamento de energia com grande potencial, apresentando uma capacidade específica teórica cinco vezes superior às baterias de íon de lítio (Li-ion), além de maior densidade energética e volumétrica. A composição do eletrodo dessas baterias inclui materiais acessíveis e de baixa agressão ambiental, como alótropos do carbono e enxofre. Apesar das vantagens evidentes, há desafios a serem superados, como a baixa condutividade elétrica do enxofre (S8) no eletrodo e a formação de produtos sólidos de descarga (Li2S ou Li2S2), conhecido como efeito shuttle. Diante desses desafios, a comunidade científica busca aprimorar a condutividade dos eletrodos das baterias Li-S e mitigar o efeito shuttle. Uma opção atualmente explorada são os materiais de alta e média entropia como catalisadores, devido à sua forte capacidade de absorção de polissulfetos de lítio no eletrólito, conversão dos produtos sólidos e hospedeiros para a difusão de íons de lítio. Nesse contexto, este projeto tem como objetivo avançar nos estudos dos materiais catalíticos para os eletrodos de baterias Li-S no formato pouch cell, com ênfase na montagem e caracterização in-situ de materiais de alta e média entropia (MEM e MEH). Alinhando-se às técnicas eletroquímicas realizadas no Brasil, a metodologia proposta incorpora técnicas avançadas de absorção in-situ por meio de radiação sincrotron, como espectroscopia de absorção de raios-X (XAS), microscopia de raios-X por transmissão (TXM) e tomografia computadorizada por contraste de fase de raios-X (CT). Os resultados esperados deste projeto visam enfrentar desafios críticos na tecnologia de baterias, contribuindo para o avanço do conhecimento e promovendo a inovação na ciência de materiais para aplicações de energia sustentável. Um dos principais objetivos do projeto BEPE é especializar o candidato em técnicas de absorção in-situ sincrotron aplicadas a baterias, em um tradicional acelerador de partículas, o National Accelerator Laboratory (SLAC), localizado na Stanford University, sob orientação da pesquisadora líder Johanna Nelson Weker. | |
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