Estudo da intercalação de lítio em materiais catódicos baseados em óxidos de metais transição nanoestruturados usando como eletrólitos líquidos iônicos (ILs) pouco viscosos sintetizados a partir do fôsfonio e tetracianoborato.

Resumo

Atualmente o desafio das baterias íon lítio é desenvolver sistemas com maior ciclabilidade, e altas densidades de potência e energia. Enquanto os eletrodos negativos de carvão podem ter bom desempenho (alta ciclabilidade e alta densidade de carga reversível acima de 370 mAhg-1 ) o óxido de cobalto LiCoO2, que é o material eletroativo normalmente usado em eletrodos positivos, tem muitas desvantagem como baixa carga especifica pratica (140 mAh g-1) e instabilidade térmica no estado carregado(oxidado). Entre os variados materiais ativos que podem ser usados como eletrodos positivos, destacam-se os compósitos de metais de transição NMC (LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2) e NCA (LiNi0.8Co0.15 Al0.05O2) devido a seu baixo custo, boa capacidade de armazenamento de carga e baixa toxicidade. Por outro lado à necessidade de baterias de íon-lítio de alta potência e densidade de energia acarreta um problema relacionado com a segurança devido aos problemas relacionados ao uso de solventes orgânicos tipicamente utilizados como eletrólitos. É conhecido que os líquidos iônicos (ILs) podem ser utilizados como eletrólitos devido ao fato de não serem inflamáveis e terem alta estabilidade térmica e eletroquímica, porém são necessários ILs de boas propriedades de transporte, que permitam a fácil difusão do lítio. Por tal motivo serão sintetizados ILs derivados do aníon tetracianoborato e de cátions derivado do fosfônio pois essas estruturas apresentam baixa capacidade de coordenação que ocasiona uma diminuição das interações coulômbicas. Neste projeto pretendesse preparar cátodos derivados de metais de transição e líquidos iônicos com ótimas propriedades de transporte.