Baterias aquosas de íons Zn para armazenamento de energia: síntese de novos materiais de catodo

Resumo

Hoje em dia, os dispositivos de armazenamento de energia tornaram-se parte da vida diária das pessoas e é um item importante e necessário para fontes renováveis de produção de energia. A este respeito, a tecnologia da bateria de íons lítio tem sido usada com sucesso por mais de vinte anos como fonte de energia para aplicações estacionárias e móveis. No entanto, devido à incertezas em relação à sua segurança, densidade de energia e, principalmente, se os recursos naturais serão capazes de suprir a demanda global de dispositivos de armazenamento de energia baratos, por exemplo, para serem usados no veículo elétrico, novos materiais de catodo para a intercalação de cátions multivalentes (como Na+, K+, Mg2+, Zn2+), em solvente aquoso, emergiram para possíveis aplicações futuras. Dentre os cátions multivalentes, a bateria de íons Zn aquosa é um candidato potencial devido à sua disponibilidade natural, estabilidade do Zn sólido para ser usado como ânodo e a alta densidade de energia volumétrica. No que diz respeito ao catodo da bateria de íons Zn aquosa, um dos principais desafios que devem ser enfrentados é a síntese de novos materiais com estrutura cristalina aberta para a intercalação de íons Zn2+ solvatados em sua estrutura. Assim, materiais nanoestruturados à base de vanádio e molibdênio serão a principal escolha a ser investigada neste projeto de pesquisa, pois oferecem uma variedade de estruturas cristalinas e estados de oxidação.