Efeito das Distorções Estruturais em Antiperovskitas para Aplicações em Novas Energias.

• Processo: 24/10655-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2024
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Matheus Paes Lima
• Beneficiário: Daniel Barelli Sambini
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Empresa Sede: Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC)
• Vinculado ao auxílio: 17/11631-2 - CINE: desenvolvimento computacional de materiais utilizando simulações atomísticas, meso-escala, multi-física e inteligência artificial para aplicações energéticas, AP.PCPE
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: antiperovskitas | distorções estruturais | teoria do funcional da densidade (DFT) | propriedades optoeletrônicas de semicondutores

Resumo

Atualmente, há uma demanda por novas fontes de energia limpas e renováveis para reestruturar nossa matriz energética de forma sustentável. Neste contexto, este projeto de pesquisa visa explorar o potencial das antiperovskitas (APVKs) como materiais promissores para conversão e armazenamento de energia. A estrutura das APVKs é análoga às largamente estudadas perovskitas (PVKs), pois ambas são (idealmente) cristais com célula unitária cúbica com fórmula química ABX3, mas com ocupações catiónicas e aniônicas invertidas nos sítios A, B e X. Estudos recentes mostram a estabilidade estrutural e o potencial das APVKs em aplicações de energia renovável. Diversas APVKs já foram sintetizadas, como \ce{Li3SI}, Na3SI e Ag3SI, apresentando características interessantes como maior estabilidade e aumento da condutividade iônica. Por outro lado, simulações baseadas na teoria do funcional da densidade (DFT) permitem explorar propriedades optoeletrônicas das APVKs, ajudando a identificar possíveis materiais de alto desempenho. Distorções estruturais, amplamente estudadas em PVKs, têm correlação com suas propriedades optoeletrônicas, mas estudos dessas distorções são raros nas APVKs. O objetivo principal deste projeto é desvendar o papel das distorções estruturais nas propriedades optoeletrônicas das APVKs através de simulações ab initio, investigando composições ABX3 (B=O, S, Se; X=metais nobres ou alcalinos; A=haletos) e oito fases estruturais distintas. Espera-se identificar fases estáveis, parâmetros de rede, materiais semicondutores promissores para aplicações fotovoltaicas e comparar propriedades das APVKs com PVKs para avaliar o potencial para novas aplicações.