Catalisador para a reação de desprendimento de oxigênio em baterias metal-ar

• Processo: 24/16571-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Vitor Leite Martins
• Beneficiário: Mayara Pereira Raposo
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/26309-4 - Além de íon-Li: desenvolvimento de baterias reversíveis de metal-ar não-aquosas, AP.JP
• Assunto(s): Armazenamento de energia Baterias Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Armazenamento de Energia | baterias | Li-ar | eletroquímica

Resumo

As baterias metal-ar são excelentes candidatas como dispositivos de armazenamento de energia de alta densidade energética. Elas dependem das reações de oxigênio no eletrodo positivo para armazenar e liberar energia. Atualmente, as baterias de Zn-ar são o exemplo comercialmente disponível dessa classe de bateria, mas elas não são recarregáveis. As baterias de Li-ar são amplamente estudadas devido à alta capacidade teórica e densidade energética em comparação com as baterias de Li-íon convencionais e, em teoria, são recarregáveis. No entanto, elas ainda são incipientes e demandam investigação fundamental em todas as partes das baterias, como o eletrodo negativo, o eletrodo positivo e o eletrólito. Um dos principais problemas das baterias metal-ar é a complicada reação do oxigênio, que pode seguir diferentes caminhos durante a carga e descarga, resultando em uma grande histerese de tensão e prejudicando a eficiência da bateria em ciclos completos. Com isso, o desenvolvimento de eletrocatalisadores para a reação de redução de oxigênio e para a reação de evolução de oxigênio é fundamental para melhorar o desempenho do eletrodo positivo em baterias de metal-ar. Neste projeto, avaliaremos o desempenho de catalisadores à base de ferro devido ao seu potencial como catalisador para a reação de evolução de oxigênio e à sua abundância natural.