Estudo da intercalação de lítio em nanopartículas de silício produzido por plasma induzido usando líquidos iônicos como eletrólitos

Resumo

Alguns dos desafios atuais das baterias de íon lítio são o desenvolvimento de sistemas com maiores densidades de energia, potência e ciclos de vida útil. Em uma bateria os principais componentes são: o cátodo, o ânodo e o eletrólito. Neste projeto serão focados os dois últimos componentes. Novos materiais com altas densidades de energia serão investigados para aplicação como ânodo. É bem sabido que o silício é um material promissor para ânodos. No entanto, ainda existem alguns problemas relacionados a esse material, tais como expansão de volume durante a intercalação de lítio. Com o intuito de evitar esses problemas serão fabricados ânodos com nanopartículas e filmes finos de silício. Dessa forma, e esperada uma melhora significativa de desempenho. Outro desafio no desenvolvimento das baterias é o uso de solventes orgânicos como eletrólitos. Uma excelente alternativa seria o uso de líquidos iônicos (LIs), já que estes não são inflamáveis e possuem alta estabilidade térmica e eletroquímica. Porém, para uma melhor difusão de lítio são necessários LIs com boas propriedades de transporte. Por esse motivo, serão sintetizados LIs com ânions derivados de tetracioanoborato e cátions derivados de fosfônio. Tais estruturas apresentam baixa capacidade de coordenação e consequentemente as interações coulômbicas são mais fracas. (AU)