Desenvolvimento de novos pares redox orgânicos e sua utilização em baterias de fluxo

Resumo

As baterias de fluxo redox (RFBs) são dispositivos eletroquímicos que se mostram promissoras para o armazenamento de energia gerada por fontes renováveis, especialmente as intermitentes. Dentre as vantagens de RFBs nesta aplicação estão o baixo custo de produção, flexibilidade, mobilidade, resposta rápida, design simples e vantagens de segurança em relação às baterias comerciais de íon-lítio e chumbo ácido. Desde a década de 1970, vários esforços vêm sendo feitos para maximizar a operação das baterias de fluxo, sendo que o estudo de novos pares redox é de grande relevância. Nesse âmbito, inúmeros pares redox já foram desenvolvidos tanto para sistemas aquosos como não aquosos, incluindo principalmente cátions metálicos, compostos organometálicos e moléculas orgânicas. O uso de pares redox orgânicos em sistemas não aquosos mostra-se mais interessante, pois esses compostos podem ser modificados estruturalmente, visando a otimização da solubilidade, da estabilidade e do potencial redox, além do sistema não aquoso permitir uma maior janela de potencial em relação a água. Considerando o contexto apresentado, este trabalho tem como objetivo sintetizar novos pares redox orgânicos, com base em estudos computacionais, para serem empregados em RFBs não aquosas de solventes orgânicos e líquidos iônicos, além de estudar computacionalmente as variáveis que controlam o processo de carga e descarga desse sistema. (AU)